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《压气机相似转速流场分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、田泽，等•离心压气机相似转速数值研究离心压气机相似转速数值研究田泽1，钟易成1，徐伟祖2，沈永涵1(1.南京航空航天大学动力与能源学院，南京210016；2.南京普国科技有限公司，南京210016）摘要：以某型地面燃机的离心式低压压气机为对象进行了全三维数值模拟，分别计算了折合转速相同但进口总温、总压及物理转速不同的7种状态的压气机工作特性曲线，其中物理转速分别为90%、100%及105%。结果表明：折合转速相同时流场的相似程度较高但性能差别较大，随着进口总温升高、总压减小雷诺数降低，压气机增压比、效率降低。关键词:
2、相似转速；离心式压气机；雷诺数；压气机性能中图法分类号：V231.3文献标识码：A文章编号:NumericalanalysisofcentrifugalcompressorinsimilarSpeedTianZe1,ZhongYicheng1,XuWeizu2,ShenYonghan1(1.Coll.ofEnergyandPower,NanjingUniv.ofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China；2.TheLimitedCompanyofNanjingPugu
3、oTechnology,Nanjing210016,China)Abstract:three-dimensionalnumericalsimulationswasdoneusingacertaintypeoflowpressurecentrifugalcompressorofagroundgasturbine,thecompressorwerecalculatedinthecaseofsevendifferentkindsofimportstotaltemperature,totalpressure,anddiffe
4、rentphysicalspeedof90%,100%and105%,whichsimilarspeedwasequal,andplotteditsoperatingcharacteristiccurvesofsevenconditions.Theresultsshowedthat:inthesamesimilarspeedtheflowofthecompressorisquitesimilarbuttheperformancedifferenceislarge,withtherisingoftheimportsto
5、taltemperatureandthereducingtheimportstotalpressure,Reynoldsnumberdecreases,compressorpressureratioandefficiencybothreduced.Keywords:similarspeed;centrifugalcompressor;Reynoldsnumber;Compressorperformance0引言在燃气轮机及其部件的性能研究中相似100%的不同进口条件下共7个状态的工作特理论具有重要的地位[1-2]，应
6、用相似理论可以性，分析了相似转速下离心压气机性能的变化把燃气轮机各部件在特定条件下的工作特性及雷诺数对压气机性能的影响。推广到与它相似的情况下。相似理论认为当雷诺数进入自模化区即不再是相似准则。目前国内外学者的研究主要集中于高空低雷诺数问题[3-5]，对于地面燃气轮机，在雷诺数较高的情况下，地面大气条件、海拔高度或进排气系统损失不同导致发动机进口参数改变，引起的雷诺数变化同样会对发动机各部件的性能产生影响。尤其是低压压气机进口参数值较小，各参数通过比值进行换算时偏差较为明显。本文以某型地面燃机的低压离心压气机为研究对
7、象，采用数值模拟的方法分别计算了物理转速为90%、100%及105%，但折合转速均为1物理模型本文采用商业NUMECA软件对某型地面燃机低压级离心式压气机进行数值模拟，研究了相似转速对压气机性能的影响。低压级压气机二维结构如图1所示，几何模型含6个部件，分别为进口支板、预旋叶片、工作叶片、径向扩压器、轴向扩压器和径向回流器。其中，进口支板4个；预旋叶片19个；转子叶片为带冠叶片，总数为22；径向和轴向扩压器，叶片数分别为17和120；径向回流器叶片数为9。作者简介：田泽,男,(1989-),硕士研究生,研究方向为航空
8、发动机总体及叶轮机气动设计田泽，等•离心压气机相似转速数值研究采用FINE/TURBO进行数值计算，求解三维雷诺平均N-S方程，数值方法采用时间追赶的有限体积法，空间离散采用二阶精度中心差分格式，时间离散应用二阶后差欧拉格式，湍流模型采用S-A(Spalart-Allmaras)单方程模型，流动介质为理想气体，使用多重网格法、局部时间步长和残差
