混流式壓氣機氣動設(shè)計及流場分析.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，人類對于燃氣輪機性能的要求也越來越高，高功率、高效率、大喘振裕度是其顯著特點。作為燃氣輪機三大部件之一的壓氣機，對于它的氣動設(shè)計也將提出更高的要求。本文將針對某型間冷循環(huán)燃氣輪機的低壓混流式壓氣機進行氣動設(shè)計，并對設(shè)計方案進行全三維數(shù)值仿真，分析仿真結(jié)果并提出優(yōu)化建議。
　　本文按照壓氣機氣動設(shè)計的基本原則及方法，建立壓氣機氣動設(shè)計流程。首先進行壓氣機軸流部分的設(shè)計，根據(jù)軸流部分設(shè)計目標，利用烏克蘭軸流式壓氣機設(shè)計

2、軟件，通過一維均徑反問題設(shè)計和S2通流設(shè)計，確定初步的氣動設(shè)計方案，再依據(jù)氣動方案對葉片進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并結(jié)合Pro/ENGINEER Wildfire5.0軟件對葉片進行建模。離心部分將使用專業(yè)徑流式葉輪機械及蝸殼設(shè)計軟件CFturbo進行一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過一維氣動設(shè)計，流道設(shè)計，葉片設(shè)計，最終獲得離心部分氣動設(shè)計方案，并通過CFturbo軟件的模型輸出接口獲得壓氣機離心部分模型。之后將兩部分壓氣機設(shè)計相結(jié)合形成一套完整的混流式壓氣機

3、氣動設(shè)計方案。并利用NUMECA軟件對設(shè)計方案進行全三維流場計算分析，獲得設(shè)計工況、95％、90%、85%、80%轉(zhuǎn)速工況五種不同工況條件下的混流式壓氣機特性曲線，驗證氣動方案的設(shè)計結(jié)果。同時，對壓氣機設(shè)計點的流場進行分析，明確損失原因，為進一步的氣動方案優(yōu)化工作奠定基礎(chǔ)。
　　本文采用無導(dǎo)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)對壓氣機離心部分的葉片重新設(shè)計、建模并進行全三維流場計算。分析并對比有無導(dǎo)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)兩種設(shè)計的優(yōu)劣性及其對壓氣機整機性能的影響。為以后混