正弯静叶对某多级压气机变工况特性的影响研究.pdf

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1、正弯静叶对某多级压气机变工况特性的影响研究*苏赫易小兰／中国科学院大学张华良陈海生高庆，一c／中国科学院工程热物理研究所中图分类号：TH453文献标志码：Aregion，andthenrestorethediffusing文章编号：1006—8155(2014)04—0009—06capacityandobtaintheimprovementofInvestigationofPositiveBowedStatorwholeflowfield．Finally，theoptimization■摘要：对某13级轴onOf-designCharaCteriSt

2、icSinamodificationcansignificantlyimprovethe流压气机的内部流场MultistageCompressorpressureratio，adiabaticeficiencyand进行了全三维数值模SuHe，YiXiaolan／UniversityofChinesesurgemarginofthe13-stagescompressor，拟数值分析。针对原型压气机变工况运行AcademyofScienceswhilestagematchinggood，andthe时静叶吸力面角区位ZhangHualiang，ChenH

3、aisheng，Gaoqing，off-designperformanceisobviouslybetter置流动分离较为严重TanChunqing／InstituteofEngineeringthanoriginaltype．的情况，进行正弯优化设计，探讨正弯叶Thermophysics，ChineseAcademyofKeywords：axialflowcompressor；片的引入在全工况范Sciencesdihedral；flowseparation；stall／surge；stage围内对压气机前三级Abstract：Three—dimens

4、ionalviscousflowmatching的流动特性带来的影响，并重点分析改型filednumericalsimulationwascarriedout0引言前后近喘振点的流场fora13-stagesaxialcompressorinthis特征。结果表明，适paper．Fortheflowseparationatthecorner我国钢铁行业存在着大量的轴流当的弯叶片可以抑制角区闭式分离的发生ofthefirststagestatorbladesuctionsideis式压缩机，提高机效率成为钢铁企业节和发展，从而恢复角moresei3ous

5、，thispaperwillfocusonthe能的一个重要环节。同时，随着钢铁生区的扩压能力，并获analysisofpositivecurvedstatorimpacton产过程和季节的变化，风机在实际运行得整个流场的改善，compressorperformanceofthefirstthree时进口工质流量、温度变化较大，保持最终提高压气机的压比、效率和喘振裕度，全工况的高效运行显得尤为必要，这对stages，especiallyanalyzetheflowfield同时级间匹配良好，characteristicsclosetosurgepoin

6、ts．The风机的变工况特性提出了更高的要变工况性能明显优于求。通过实际调查发现，我国钢铁行业原型。resultsshowthatappropriatecurvedblades■关键词：轴流压气中的轴流式压缩机静叶多采用简单的cancontroltheoccurenceand机；弯叶片；流动分直叶片，而对于压气机静叶来说，由于developmentofclosedseparationofangle离；失速／喘振；级间匹配}基金项目：国家973项(2012CB720406)；中科院重点部署项目(KGZD—EW一302—3)本文其他作者：苏赫易小兰谭春青／

7、中国科学院工程热物理研究所收稿日期：2013—11-20北京1001902014年第4期＼9扎拔I试验研究表面会产生指向叶根的潜移流动，加之端壁区域受附面层的影响，气流轴向速度变小，进口攻角容易偏大，变工况运行时，吸力面过早出现分离，从而导致压气机效率降低，严重时角区分离的扩大甚至会导致压气机发生喘振。弯叶片作为一种控制叶栅内部附面层迁移的设计方法，在涡轮中已有大量成功的应用，对其控制机理的研究也已日臻完善u_4】，但弯叶片对多级压气机，特别是对其变工况性能的影响还需图1计算模型图要更深人的研究。这主要是因为压气机中的流动是扩压流动，气流容易分离，加上

8、影响扩压叶2优化结果及讨论栅流场结构的因素较多，这就使得压气机采用弯2．1最佳优化方法讨论曲叶