改变进气通道结构提高离心压缩机进口导叶调节性能.pdf

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1、2011年第39卷第8期流体机械19文章编号：1005—0329(2011)08—0019—05改变进气通道结构提高离心压缩机进口导叶调节性能刘天一，王锐，谭佳健，祁大同(1．西安交通大学，陕西西安710049；2．沈阳鼓风机(集团)公司，辽宁沈阳110142)摘要：改变离心压缩机的进气通道结构，以提高其进口导叶的调节性能。根据对预旋、阻力影响因素的定性分析，提出了增加导叶尾缘处当量预旋半径的改进思路。基于该思路设计了6种改进方案，并通过数值模拟对备方案的改进效果以及改进思路的合理性进行了验证。关键词：进I=1导叶；进气通道；离心式压缩机；当

2、量预旋半径中图分类号：TH452文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．08．005ImprovetheRegulatingPerformanceofCentrifugalCompressorInletGuideVanesbyModifyingtheGeometryoftheInletFlowChannelLIUTian．yi，WANGRui，TANJia-jian，QIDa—tong(1．XianJiaotongUniversity，Xian710049，China；2．ShenyangBlower

3、(Group)Co．Ltd．，Shenyang110142，China)Abstract：Thegeometryoftheinletflowchannelofacentrifugalcompressorwasmottledtoimprovetheregulatingperformanceofitsinletguidevanes．Theideaofincreasingtheequivalentprewhirlradiusatthetrailingedgeoftheinletguidevaneswaspro-posed，asaconclusion

4、ofthequalitativeanalysisontheinfluencefactorsoftheprewhirlandthelossoftheinletguidevanes．Siximprovementschemesfortheinletflowchannelweredesignedaccordingtotheideaabove．Numericalsimulationwasappliedtocompareandanalyzetheperformanceofeachimprovementscheme，andtovalidatetheidea

5、ofincreasingtheequivalentprewhirlradius．Keywords：inletguidevanes；inletflowchannel；centrifugalcompressor；equivalentprewhirlradius1前言6种不同的通道改进方案，并以NUMECA软件为工具，通过数值模拟比较各方案的改进效果。为了使离心压缩机能在较为宽广的流量范围内稳定工作，常用进El导叶对其进行调节¨．2J。2研究对象及方法为了达到较好的调节性能，进口导叶需要有较大的旋阻比，即能以较小的损失，产生较大的预2．1研究对象旋

6、。，。TR400压缩机的结构如图1所示，其主要通提高进口导叶旋阻比的途径有2种：流部件包括径向吸气室、进口导叶、叶轮、无叶(1)改进导叶本身，如改变导叶的翼型、节弦扩压器、弯道、回流器和出口排气室。进口导叶比等等。；由10片常规平板直叶片组成，节弦比为1。叶(2)改变进气通道的结构。片厚度与半径成正比，因此在不同半径处叶栅本文以沈鼓集团TR400单级双支撑式离心压缩机为研究对象，从后一种途径人手，来提高其稠度相同。根部附近A～A截面处，叶片厚度为进口导叶的旋阻比，以改善其调节性能。共设计11mm。收稿日期：2010—05—05修稿日期：201

7、1一O6—2120FLUIDMACHINERYVo1．39，No．8，2011仿照上述试验方法来进行数值研究，以获得进气通道改进前后压缩机性能参数的调节曲线。计算区域包括压缩机的主要通流部分(从IN截面至6截面，如图2所示)和一段出口管道。本文的数值研究中，“整机”是指IN、6两截面之间的通流部分。数值计算中，对于每一种改进方案，都模拟0=0。，10。，20。，30。，40。，50。，60。，65。等八个工进口导叶放大图况点，以获得调节曲线。对于原始方案，则模拟除65。以外的7个工况点。对于所有方案，都令0=49．5。，以保证改进前后整机压比

8、调节曲线基本图1TR400离心压缩机结构不恿重合，这样就可以在同一基础上比较改进前后压2．2研究方法缩机的功耗j。之所以选择0o=49．5。，是因为本文对压缩机的进