不同转速下某跨音速轴流压气机的性能分析

发布时间：2021-08-18 02:58

　　为了研究某跨音速压气机的流动机理与稳定工作的范围,采用三维雷诺平均Navier-Stokes方程组和Spalart-Allmaras湍流模型进行了定常数值模拟。分别计算了90%、100%和110%设计转速下的全工况,同时着重分析了100%设计转速下的近堵塞点与近失速点和其他转速下的最高效率点。结果表明:设计工况点的等熵效率85.35%、压比1.387、流量4.861 kg/s,与设计指标相比,等熵效率和流量偏差2%以内以及压比偏差5%左右均在允许范围内,说明该计算方法验证压气机的内部流动特性是可靠的;叶片吸力面的低能流体在叶片尾缘汇合形成尾迹、激波造成叶片边界层分离和激波与叶顶间隙的泄露流相互作用形成的二次流是引发流动失稳的主要因素;随着转速的提高,进口马赫数增加,压气机在90%、100%和110%设计转速下最高效率点的等熵效率分别为88.57%、86.76%和82.66%。 

【文章来源】：热能动力工程. 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

三维模型

网格类型采用04H拓扑结构,进出口延伸段采用H型网格,而叶片采用O型网格。近壁面第一层网格Ywall=3×10-6 m,以保证Y+在1～10范围内。网格数量的多少直接影响数值模拟的精度,过多将加大计算量,过少导致计算结果失真。为了验证以及确定网格密度是否合理,分别绘制了6套网格方案,其网格总数分布于65万～200万之间。从图2中看出,随着网格数的增加,等熵效率逐渐增加,但网格数到达一定的数值时,效率不随网格数的增加而改变。为了合理的计算精度以及计算速度,本文选取网格总数约100万,最小正交性角度32.228,最大长宽比1 421,最大延展比2.575,图3为三维模型网格,网格质量良好,符合计算条件。图3 三维网格

三维网格

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3349049