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微型燃机双级离心压气机气动性能分析与研究

刘寅晟  
【摘要】:微型燃气轮机是一种应用广泛的小型分布式发电动力装置,符合对能源供给多样化的发展需求。本文主要对车载某微型燃气轮机的核心部件——双级离心压气机进行了研究。 利用CFD软件NUMECA对某Krain离心叶轮进行简单数值模拟,计算结果和实验数据基本吻合,验证了数值模拟的可行性。 Labview编译环境下独立编写的叶片数据处理软件,用于光顺并补齐原始叶型数据,可输出到相应的软件接口,为离心压气机几何建模提供方便。 双级离心压气机双级联算的结果表明:额定转速下整体特性曲线较为光滑,但效率略低。利用后处理软件进行流场分析后看出:损失以不同形式存在于低压级、高压级的各部件中,但高压级情况略优于低压级;同时,各级径向扩压器处损失最大,其次是轴向扩压器,离心叶轮处较小,进口导叶和回流器情况良好。分别对低压级和高压级进行特性计算,特性曲线结果亦显示出低压级损失相对较大。 以低压级核心部件离心叶轮和径向扩压器为研究对象,分析讨论了径向扩压器安装角、进口气流角等条件改变对低压级性能的影响,结果显示:一定范围内微调径向扩压器安装角、改变进口气流角,能不同程度削弱流场中的旋涡,减小低速区,提高效率和喘振裕度,但流量可能会有所下降。


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