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离心式压气机的原理与设计

内燃机增压技术

第二章离心式压气机的原理与设计(1)

魏名山

第二章离心式压气机的原理与设计(1)

z概述

z压气机的热力学过程

z空气在进口段中的流动

z空气在叶轮内的流动

z空气在叶轮中流动时的损失

概述---压气机的作用与要求

z压气机的作用是预先压缩进入气缸的空气,以提高进入气缸的气体密度。

z增压器要求压气机的尺寸小,尺寸小才能保证便于安装;重量轻,重量轻可以减少发动机总重,转子重量轻还可以提高增压器的响应速度,改善发动机的加速性;效率高,压气机效率高可以改善发动机的燃油耗;

特性的可工作范围广,这是车用增压器对压气机最为重要的要求之一,因为车用发动机的工况变化频繁,且变化范围大,只有压气机的可工作范围广,才能保证增压器和发动机的良好匹配。

概述---压气机的构造(1)

z压气机级由进口、工作叶轮、扩压器、集气器(涡壳)四部分组成

概述---压气机的构造(2)

z压气机进口段总是设计

成圆柱形或者圆锥收缩

段。

概述---压气机的构造(3)

z进口段的作用是引导气

流更好地进入工作叶轮,

以减少进口处的流动损

失和扰流强度。

概述---压气机的构造(4)

z有的压气机进口

还带有回流装置

以扩大流量范围。

z左图为HOLSET

增压器。

概述---压气机的构造(5)

z工作叶轮由轮盘及其上的叶片

组成。用螺母将其紧固在涡轮

轴上。气流沿着轮盘、外壳和

叶片组成的通道流动。并在这

一过程中,将从旋转叶轮吸收

的机械功转变为压力(势能)及

速度(动能)。工作叶轮是压气

机最主要的零件,它的好坏对

级的特性起了决定性的影响。

对它的要求主要是,效率要高;

强度要好,因为只有叶轮强度

好,压气机才能达到较高的压

缩压力。

概述---压气机的构造(6)

z扩压器,空气从工作轮出来后,具有很高的气流速度,也即具有很大的动能。这部分动能约占叶轮加功量的25%-50%。因此,为有效地利用这

一部分的能量,必须把这部分的动能转变为压力能,以达到提高空气压力的目的。为此,在叶轮后装有扩压器,把气流的动能转变成压力能。

z扩压器一般可分为无叶扩压器和叶片扩压器两种,对车用涡轮增压器来说,一般使用无叶扩压器。无叶扩压器由两片光滑的圆盘壁构成,盘壁之间可以互相平行,也可成一定锥角。

概述---压气机的构造(7)

z压气机涡壳的背面。涡

壳的主要作用是收集从

扩压器出来的空气,并

将空气送到燃烧室或其

它设备中去。

概述---压气机内的气体流动过程

z A 进口段

z C 工作叶轮内气体参数

z D 扩压器内的气体参数

z E 集气器(压气机涡壳)段

z分析各个阶段气流参数的

变化。

概述---压气机的主要性能参数

z

压比πc :πc = p 4/p 1即为压气机出口压力和进口压力之比。如果进出口压力均写成总压,则两者之比称为总压压比,写成πc *= p 4*/p 1*,一般可将压气机出口压力p 4记成p c 。

z 质量流量Mc :单位时间内通过压气机的气体质量。流量越大,要求压气机的工作轮直径越大。

z

绝热效率ηcad :每单位质量的空气在压缩到一定压比时,所需的绝热功与实际压缩功之比。记为:ηcad =W ad /W 。

概述---级的概念

z压气机的“级”:指的是由进口段、工作叶轮、扩压器、及集气器这几部分组成的一个压缩空气的完整过程,并称之为一级压气机。如果多级串联起来工作,则称为多级压气机。

压气机的热力学过程---

理想绝热压缩功的p-v图和T-s图

压气机的热力学过程---实际多变过程的p-v图和T-s图

z

从p-v 图上可以看出,多变压缩功比理想绝热压缩功多一块面积W v ,从T-S 图上可以看到和流动阻力功所对应的发热量W 。

轴流式压气机工作原理(伯努利方程)

进口、收缩器、导向叶片(导叶)、动叶片、转子、扩压器、出口 增压原理:伯努利方程,气体从进口流入压气机,经收缩器时流速得到初步提高,进口导向叶片使气流改为轴向,同时还起扩压管的作用,使压力有所提高。转子在外力作用下作高速转动,固装在转子上的动叶片推动气流,使气流获得很高的流速。高速气流进入导叶(静叶),气流动能降低而压力升高,相邻导叶叶片间的通道相当于一个扩压管。气体流经每一级连续进行类似的过程,使气体压力逐渐升高 伯努利方程:理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时,运动方程(即欧拉方程)沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。因著名的瑞士科学家 D.伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可压缩均质流体,方程为: 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和线性速度;h为铅垂高度;g为重力加速度;c为常量。 上式各项分别表示单位体积流体的压力能p、重力势能ρgh和动能(1/2)*ρv ^2,在沿流线运动过程中,总和保持不变,即总能量守恒。但各流线之间总能量(即上式中的常量值)可能不同。对于气体,可忽略重力,方程简化为p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0),各项分别称为静压、动压和总压。显然,流动中速度增大,压强就减小;速度减小,压强就增大;速度降为零,压强就达到最大(理论上应等于总压)。飞机机翼产生举力,就在于下翼面速度低而压强大,上翼面速度高而压强小,因而合力向上。据此方程,测量流体的总压、静压即可求得速度,成为皮托管测速的原理。在无旋流动中,也可利用无旋条件积分欧拉方程而得到相同的结果但涵义不同,此时公式中的常量在全流场不变,表示各流线上流体有相同的总能量,方程适用于全流场任意两点之间。在粘性流动中,粘性摩擦力消耗机械能而产生热,机械能不守恒,推广使用伯努利方程时,应加进机械能损失项[1]。

离心式冷水机组的结构及原理

离心式冷水机组系统介绍 目前用于中央空调的离心式冷水机组主要由离心制冷压缩机、主电动机、蒸发器(满液式卧式壳管式)、冷凝器(水冷式满液式卧式壳管式)、节流装置、压缩机入口能量调节机构、抽气回收装置、润滑油系统、安全保护装置、主电动机喷液 蒸发冷却系统、油回收装置及微电脑控制系统等组成,并共用底座。其外形和系 1.离心式冷水机组特点 离心式冷水机组属大冷量的冷水机组,它有以下主要优点: (1)压缩机输气量大,单机制冷量大,结构紧凑,重量轻,单位制冷量重量小,相同制冷量下比活塞式机组轻80%以上,占地面积小; (2)性能系数高; (3)叶轮作旋转运动,运转平稳,振动小,噪声较低; (4)调节方便,在较大的冷量范围内能较经济地实现无级调节; (5)无气阀、填料、活塞环等易损件,工作比较可靠。 离心式冷水机组的缺点主要是: (1)由于转速高,对材料强度、加工精度和制造质量要求严格; (2)单级压缩机在低负荷时易发生喘振; (3)当运行工况偏离设计工况时,效率下降较快; (4)制冷量随蒸发温度降低而减少的幅度比活塞式快,制冷量随转数降低而急剧下降。 2.离心式冷水机组的组成 构成离心式冷水机组的部件中,区别于活塞式、螺杆式冷水机组的主要部件是离心压缩机,此外,其他主要辅助设备比如换热设备、润滑油系统、抽气回收装置 等均有自己特点,在这进行简单介绍。 1)压缩机 空调用离心式冷水机组,通常都采用单级压缩,除非单机制冷量特别大(例如4500kW以上),或者刻意追求压缩机的效率,才采用2级或3级压缩。单级离心制冷压缩机由进口调节装置、叶轮、扩压器、蜗室组成;多级离心制冷压缩机除 了末级外,在每级的扩压器后面还有弯道和回流界,以引导气流进入下一 级。由于离心式冷水机组在实际使用中的一些特殊要求,使得离心式制冷压 缩机在结构上有其一些特点: ①离心式冷水机组采用的制冷剂的分子量都很大,音速低,在压缩机流道中 的马赫数M比较高(特别是在叶轮进口的相对速度马赫数和叶轮出口的绝对速度 马赫数一般都达到亚音速甚至跨音速),这就要求在叶轮构型时特别注意气流组织,避免或减少气流在叶轮流遭中产生激波损失,同时适应制冷剂气体的容积流量在叶轮内变化很大的特点。 ②冷水机组在实际使用中,由于气候和热负荷的变化,需要的制冷量变化很 大,并且要求在冷负荷变化时,机组的效率也尽可能高。作为制造厂来说,对于 不同规格的系列产品,希望零部件的通用化程度越高越好。对于离心制冷压缩机,其叶轮的出口角小,则压缩机的性能曲线比较平坦,绝热效率较高,还能减少因采用同一蜗室而造成的匹配失当和效率降低,有利于变工况运行。 ③离心式压缩机是通过旋转的叶轮叶片肘制冷剂蒸气做功而提高其压力的。

现代风扇压气机设计技术

现代风扇压气机设计技术 定义与概念:压气机是燃气轮机的重要部件,它的作用是提高空气的总压。压气机包括"转子"和"静子"两部分," 转子"是沿轮缘安装许多叶片的几个轮盘组合而成的,每个轮盘及上面的叶片称为一个"工作轮",工作轮上的叶片称为工作叶片。"静子"是有几圈固定在机匣上的叶片组成的。每一圈叶片称为一个整流器。工作轮和整流器是交错排列的,每一个工作轮和后面的整流器为一个"级"。 风扇是涡轮风扇发动机的重要部件之一,它的作用与压气机的相同。风扇后面的空气分为两路,一路是外涵道,一路是内涵道。风扇一般为一级,使结构简单。 风扇/压气机设计技术主要包括气动设计技术、全三元计算技术、间隙控制技术、旋转失速和喘振控制技术、结构设计技术、材料与工艺技术等方面。 国外概况:目前,战斗机发动机的推重比在不断提高,因此要求风扇/压气机级压比不断提高但又保持效率在可接受范围内,这始终是风扇/压气机设计所追求的目标。美国80年代中期开始实施的"综合高性能涡轮发动机技术"计划(即IHPTET计划)的目标是在下世纪初验证推重比为20的战斗机发动机技术,风扇结构最终实现单级化,压气机也由9级减为3级。俄罗斯的风扇/压气机的研制计划与美国IHPTET计划相类似。也就是说,研制高压比风扇/压气机已经成为风扇/压气机的发展趋势。美国、俄罗斯等国家都已制订研究计划并已取得阶段性成果。 风扇单级压比在目前最先进战斗机发动机F119上已达1.7;在预研的试验件上,美国达2.2,叶尖速度475m/s;而俄罗斯试验件单级压比达2.4和3.2,叶尖速度则分别为577m/s和630m/s。转子叶片展弦比则减小到1.0左右。 对于核心压气机,也呈现大致相同的发展趋势。核心压气机平均级压比从50年代的1.16提高到90年代的1.454,而叶尖速度从291m/s提高到 455.7m/s。目前,美国现役战斗机发动机和正处于工程和制造发展阶段的90年代先进战斗机(ATF),其核心压气机基本上是70年代研制成功的。 GE公司下一代核心压气机正处于研究起步阶段,目标是比目前最高级压比再提高25%。由此可见,追求更高的级压比一直是各国研制风扇/压气机的发展方向。 风扇/压气机的级压比的提高主要有以下途径:一是进一步发展传统的跨音级风扇/压气机。传统的跨音级风扇/压气机是指转子相对来流叶尖超音、叶根亚音,静子绝对来流亚音。目前各国现役发动机风扇/压气机进口级均属此类型。进一步发展传统的跨音级风扇/压气机即进一步提高叶尖切线速度,如采用小展弦比前缘后掠式叶片,将叶片设计成掠式几何形状以合理控制通道激波的强度,在利用气流跨越激波产生压比突跃的同时控制激波的损失。二是研制超音通流风扇。80年代后期NASA 刘易斯研究中心开始实施一项超音通流风扇计划,研制出的此类风扇进出口轴向气流速度均超音。与传统跨音风扇相比,当叶尖切线速度相同时,超音通流风扇可实现更高的级增压比。 1、风扇/压气机的气动设计技术 压气机的气动设计又可分为: 初始方案设计

压气机的压气过程

习题提示与答案 第八章 压气机的压气过程 8-1 设压气机进口空气的压力为0.1 MPa ,温度为27 ℃,压缩后空气的压力为0.5 MPa 。设压缩过程为:(1)绝热过程;(2)n =1.25的多变过程;(3)定温过程。试求比热容为定值时压气机压缩1 kg 空气所消耗的轴功及放出的热量。 提示:略。 答案:(1)(w s )c s =-176 kJ/kg ;(2)(w s )c n =-163 kJ/kg ,q c n =-48.94 kJ/kg ; (3)(w s )c T =-138.6 kJ/kg ,q c T =-138.6 kJ/kg 。 8-2 按上题所述条件,若压气机为活塞式压气机,其余隙比为0.05,试求三种压缩过程下压气机的容积效率。 提示:余隙比h s V V ,容积效率1])[(111 2??=n h s V p p V V η。 答案:=0.892,=0.869,=0.8。 Vs ηVn ηVT η 8-3 设活塞式压气机的余隙比为0.05,试求当压气机的压缩过程分别为绝热过程、n =1.25的多变过程、定温过程时,压气机的容积效率降低为零所对应的增压比。 提示:容积效率1])[(1112?? =n h s V p p V V η。 答案:( 12p p )s =70.98;(12p p )n =44.95;(12p p )T =21。 8-4 有一台两级压气机,其进口的空气压力为0.1 MPa ,温度为17 ℃,压气机产生的压缩空气的压力为2.5 MPa 。两级气缸中的压缩过程均为n =1.3多变过程,且两级中的增压比 相同。在两级气缸之间设置有中间冷却器,空气在其中冷却到17 ℃后送入高 压气缸。试求压气机压缩1 kg 空气所需要的轴功,以及中间冷却器和两级气 缸中所放出的热量。 两级压缩的示功图 提示:两级压缩的增压比相同,压缩过程多变指数相同,则两级压缩耗 功量相同;中间冷却器中空气经历的是定压冷却过程,过程放热量q=c p 0ΔT , 且充分冷却时,T 2′ =T 1;压缩过程的初始温度相同、增压比相同,则过程热 量也相同。 答案:(w s )c =-324.5kJ/kg ,q c =-62.26kJ/kg ,q =-131kJ/kg 。

离心式冷水机组的结构及原理

离心式冷水机组的结构及原理 目前,用于中央空调的离心式冷水机组,主要由离心制冷压缩机、主电动机、蒸发器(满液式卧式壳管式)、冷凝器(水冷式满液式卧式壳管式)、节流装置、压缩机入口能量调节机构、抽气回收装置、润滑油系统、安全保护装置、主电动机喷液蒸发冷却系统、油回收装置及微电脑控制系统等组成,并共用底座。其外形和系统组成如图4.13及图4.14所示。

1.离心式冷水机组特点 离心式冷水机组属大冷量的冷水机组,它有以下主要优点: (1)压缩机输气量大,单机制冷量大,结构紧凑,重量轻,单位制冷量重量小,相同制冷量下比活塞式机组轻80%以上,占地面积小; (2)性能系数高; (3)叶轮作旋转运动,运转平稳,振动小,噪声较低; (4)调节方便,在较大的冷量范围内能较经济地实现无级调节; (5)无气阀、填料、活塞环等易损件,工作比较可靠。 离心式冷水机组的缺点主要是: (1)由于转速高,对材料强度、加工精度和制造质量要求严格; (2)单级压缩机在低负荷时易发生喘振; (3)当运行工况偏离设计工况时,效率下降较快; (4)制冷量随蒸发温度降低而减少的幅度比活塞式快,制冷量随转数降低而急剧下降。 2.离心式冷水机组的组成 构成离心式冷水机组的部件中,区别于活塞式、螺杆式冷水机组的主要部件是离心压缩机,此外,其他主要辅助设备比如换热设备、润滑油系统、抽气回收装置等均有自己特点,在这进行简单介绍。 1)压缩机 空调用离心式冷水机组,通常都采用单级压缩,除非单机制冷量特别大(例如4500kW以上),或者刻意追求压缩机的效率,才采用2级或3级压缩。单级离心制冷压缩机由进口调节装置、叶轮、扩压器、蜗室组成;多级离心制冷压缩机除了末级外,在每级的扩压器后面还有弯道和回流界,以引导气流进入下一级。图4.15示出了离心式制冷压缩机的典型结构。 图4.15 离心式制冷压缩机的典型结构 (a)单级离心式制冷压缩机;(b)多级离心制冷压缩机的中间级 1一齿轮箱体;2一机壳门;3一轮盖密封座;1一叶轮;2一扩压器; 4一叶轮;5一叶片调节机构;6—进口壳体;3一弯道;4一回流器; 7一轮盖密封;8一轮盘密封;9一右轴承;5一级内密封;6一中间加气孔 10一左轴承;11一推力盘;12—后壳体 由于离心式冷水机组在实际使用中的一些特殊要求,使得离心式制冷压缩机在结构上有其一些特点: ①离心式冷水机组采用的制冷剂的分子量都很大,音速低,在压缩机流道中的马赫数M比较高(特别是在叶轮进口的相对速度马赫数和叶轮出口的绝对速度马赫数一般都达到亚音速甚至跨音速),这就要求在叶轮构型时特别注意气流组织,避免或减少气流在叶轮流遭中产生激波损失,同时适应制冷剂气体的容积流量在叶轮内变化很大的特点。

压气机的理论压缩功

第9章压气机 一、教案设计 教学目标:使学生熟悉压气机热力过程,活塞式压气机工作原理,耗功量计算;余隙容积对压气机性能的影响;多级压缩与级间冷却;叶轮式压气机的工作原理。知识点:活塞式压气机工作原理,耗功量计算;余隙容积对压气机性能的影响;多级压缩与级间冷却;叶轮式压气机的工作原理。 重点:压气机耗功量的计算方法,提高压气机效率的方法和途径。 难点:多级压缩过程中各级增压比的确定,提高压气机效率的方法和途径。教学方式:讲授+多媒体演示+课堂讨论 师生互动设计:提问+启发+讨论 问:余隙容积的存在使压气机产气量下降,对实际耗功有没有影响?。 问:活塞式压气机为什么应采用隔热措施? 问:为什么若实施定温压缩产生高压气体,可不必分级压缩、中间冷却? 问:为什么活塞式压气机适用于高压比、小流量;叶轮式压气机适用于小压比、大流量? 学时分配:2学时 二、基本知识 第一节气体的压缩及压气机的耗功 一、气体压缩 1压气机:用来压缩气体的设备 2.。压气机的分类 1)压气机按其产生压缩气体的压力范围,习惯上常分为: ①通风机(pg<0.01MPa); ②鼓风机(0.01MPa0.3Mpa)。 2)按压缩原理和结构分压气机分为: 活塞式、叶轮式(离心式和轴流式)及引射式。

三、压气机的实际耗功(压气机的效率)21 '2'1 cs cs cs w h h w h h η-== -21 '2'1 cs cs cs w T T w T T η-= = -1.压气机的实际耗功 对于理想气体 1 2s p 1 p 2 s T 22.压气机的绝热效率 '2'1 cs w h h =-压气机的实际耗功 第二节 单机活塞式压气机 一、单机活塞式压气机工作过程

离心式压气机的工作原理

航空发动机原理

压气机的工作原理 根据气流在压气机的流动方向,可将压气分为两大类,气流沿离开叶轮中心方向流动的叶做离心式压气机;气流沿与叶轮轴平行方向流动的叫做轴流式压气机。此外还有轴流式与离心式压气机混合而成的混合式压气机。目前使用最广泛的是轴流式压气机,以下将作重点介绍。 轴流式压气机的基本组成,由静子和转子组成。静子由多排叶片组成,这些叶片叫做整流叶片,由一排流叶片组成的圆环叫做整流环,各整流环固定在机匣上。转子由多排叶轮组成,每一排叶轮上固定了许多工作叶片,压气机叶轮最终能过叶轮轴与涡轮的工作叶轮轴相连,并由涡轮带动高速旋转。 轴流式压气机的叶轮和整流环是交错排列的。一个叶轮和后面相邻的整流环构成了压气机的一级。单级压气机增压比不高。一般约为1.2-1.8。为了得到更高的增压比,目前用在民航机上的涡扇发动机的轴流式压气机级数常为10-20级,压气机增压比高达30-40。 有些轴流式压气机的进口安装了一排固定的导流叶片,它们所组成的圆环叫做导流环。空气在压气机中的流动 从进气道流入压气机的空气,首先流过导流环,然后依次流过各级的叶轮和整流环,最后从末级整流环流出进入燃烧室。由于空气在压气机中的流动较为复杂,同时气流在不同半径叶片通道内的流动大体相仿,为了便于分析,我们假想用一条通过各级叶轮平均地半径处的直线绕叶轮旋转,来切割叶轮和整流环叶片,得到压气机——“基本级”,每级压气机可看成是很多基元级相叠加而成。

所以空气在基元级中的流动可看成压气机工作的缩影。把所得到的基元级切片在平面上展开,就得到——平面叶栅图形。 目前大多数航空燃气轮机都采用轴流式压气机,只有小功率、小流量的涡轴和涡浆发动机上才采用离心式压气机。在20世纪40年代末和50年代初、涡喷发 动机也曾采用离心式压气机。 离心式压气机由导流器, 叶轮, 扩压器, 导气管等部分组成,叶轮和扩压器是其中两个主要部件。导流器:安装在叶轮的进口处,其通道是收敛形的使气流以一定方向均匀进入工作叶轮, 以减小流动损失,空气在流过它时速度增大,而压力和温度下降。叶轮:是高速旋转的部件,叶轮上叶片间的通道是扩张形的,空气在流过它时, 对空气作功, 加速空气的流速, 同时提高空气的压力。扩压器:位于叶轮的出口处,其通道是扩张形的,空气在流过它时将动能转变为压力位能,速度下降, 压力和温度都上升。导气管:使气流变为轴向, 将空气引入燃烧室。 离心式压气机属于叶片机械,其工作原理是以高速气流与工作叶轮和固定叶片的相互动力作用为基础,与容积式压气机相比离心式压气机的优点是:消耗同样的功率时,比容积式压气机的效率高,并能得到较高的增压压力,一般能达到0.147~0.196MPa以上;结构简单紧凑,重量轻,金属消耗量少。目前离心式压气机在内燃机增压方面获得广泛的应用。离心式压气机的缺点是随着转速的降低,增压压力便急剧下降。空气经滤清器进入气道,进气道的断面沿气流方向逐渐缩小,以便提高气流的稳定性。进气道一定要能保证在流动损失为最小的情况下,把空气均匀地导向工作轮。工作轮装装花链轴上,尺寸小的可安装在光轴上。工作轮可由曲轴通过机械驱动,也可直接由涡轮机驱动。 空气沿进气道进入工作轮随工作轮一起旋转,受到离心力的作用沿着工作轮上叶片所构成的通道流动,使空气受到压缩,这时压力从P1增加到P2,气流速度从c1增加到c2,驱动工作轮的机械功转化为空气在工作轮中获得的动能,和以压力形式表现的势能。工作轮出口处的功能一般为气流总能量的一半,因此,

冷冻式干燥机工作原理.

◎冷冻式干燥机工作原理 喷涂的原材料是否干净(可现场试验) 喷枪是否有问题(可现场操作) 清洗喷枪的清洗剂是否的问题(可现场操作) 现场喷漆人员的操作是否有问题(可向用户了解) 一、工况条件与技术指标 Working condition and technical data 进气温度(Inlet temperature): ≤80℃ 冷却方式(Cooling method): 风冷(Air-cooling) 进气压力(Inlet pressure): 0.4~1.0MPa 压力损失(Pressure drop): ≤0.03MPa 压力露点(Dew point): 2~10℃ 制冷剂(Refrigerant): R22 二、伽利略冷冻式干燥机产品特点: 1)人性化设计:科学合理结构设计,外型新颖,美观大方,操作、维护、保养方便,安装简便(无基础)。2)机器制冷系统及空气系统经专家结合全国各地不同工况的差异性进行综合准确计算,设计参数留20%以上的裕量。 3)制冷压缩机:采用国际知名品牌,如:松下、谷轮、泰康、美优乐公司等高性能制冷压缩机,低震动、低噪音、性能可靠、节能高效,确保整机的使用寿命长。压缩机防护等级为IP54级。 4)特殊热交换设计,可降低入口温度,并提高出口空气温度,可避免管路产生水滴,影响生产环境。5)多种形式(单、集、联控、PLC、变频等)的控制线路。适合不同用户的选用。 6)完善的智能保护装置:特设冷媒高低压保护、相序缺相保护、过低温保护以及自动融霜、故障自动停机、自动报警、电机过热保护等保护功能。 7)自动排水器按需设置,除水效率高。浮球式、电子定时可根据机器工况选择设置。 8)本机组采用独特的旋风式分离器。可将冷凝水从空气中彻底分离出来,并在各种气流条件下防止液态水份随压缩空气带出,保持高效的运行,达到最佳之干燥除水目的。 三、型号规格与性能参数 Model,size & technical data

轴流压气机设计流程

轴流压气机设计 压气机是航空发动机的核心部件,压气机内部流场存在很大的逆压梯度,有着高度的三维性、粘性及非线性和非定常性,而多级压气机还存在复杂的级间匹配,这些都使得压气机的设计难度很大,一直是发动机研制中的瓶颈技术。 一、压气机设计方法的发展 一个世纪以来,伴随着气动热力学和计算流体力学的发展!轴流压气机的设计系统在不断进步,带动着压气机设计水平的提高。 20世纪初采用螺桨理论设计叶片;20-30年代采用孤立叶型理论设计压气机;30年代中期开始,由于叶栅空气动力学的发展和大量平面叶栅试验的支持,研制了一系列性能较高的轴流压气机;50年代开始采用二维设计技术,用简单径向平衡方程计算子午流面参数,叶片由标准叶型进行设计;70年代建立了准三维设计体系,流线曲率通流计算和叶片流动分析是这一体系的基础,可控扩散叶型等先进叶型技术开始得到应用;90年代初以来,以三维粘性流场分析为基础的设计体系促进了压气机设计技术的快速发展。 风扇/轴流压气机的设计体系以流动的物理模型发展为线索,以计算能力的高速发展为推动力,大致经历了一维经验设计体系、二维半经验设计体系、准三维设计体系、三维设计体系四个阶段。并正在朝着压气机时均(准四维)和压气机非定常(四维)气动设计体系发展。 目前的压气机的设计体系大致可以分为四个阶段:初始设计、通流设计、二维叶型设计、三维叶型设计。 二、压气机设计体系 1.初始设计 这是一个建立压气机的基本轮廓的阶段,根据给定的流量、压比、效率、稳定裕度等参数,来确定压气机级数、级压比、效率、子午面流道、各排叶片数等,并可以进一步可估算重量。而且整体设计的决策还要统筹风险、技术水平、时间和花费等。 初始设计主要依据一维平均流线计算程序进行计算,在给定设计点流量、压比、转速及转子进口叶尖几何尺寸的条件下,可确定压气机级数、轴向长度、并且优化载荷轴向分布,得到设计点在平均半径处的速度三角形和各级平均气动参数。初始设计阶段包括压气机主要参数的确定以及同其它部件的协调,并且为S2流面计算提供初始流道几何尺寸。而这个程序主要依赖于经验以及以往积累的数据库。 初始设计它是方案设计中的基础阶段,不管计算流体动力学如何发展,该设计过程仍是压气机设计中不可缺少的一部分。正是这个部分是整个设计过程中最重要的部分,因为如果在这里发生了基本的错误,之后就无法通过优化或者其他改变来纠正这一情况,压气机基本结构设计出现错误会带来严重的后果。 2.通流设计 通流设计根据叶片扭向设计规律,采用S2流面流场计算方法,分析并确定各排叶片进出口速度三角形及各排叶片匹配关系。 S2流面气动计算一般采用流线曲率法,求解S2平均流面上的完全径向平衡方程。最初的压气机通流设计计算采用忽略流线坡度和流线曲率的“简化径向平衡方程”获取叶片设计需要的速度三角形,这种方法在低压比的压气机设计中起着基本的作用。后来发展了考虑流线坡度和流线曲率影响的“完全径向平衡方程”和S2流面理论,使压气机的设计计算结果更加准确,特别是针对跨音速流也促进了压气机性能的提高。不过,直到上世纪80年代,由于理论和数值计算方法的原因,通流设计求解方法都是在忽略了气流粘性的影响的简化方程下完成。随着压气机设计的实践的深入和计算方法的发展,上世纪80年代开始在压气机

燃气轮机原理与结构解析

图说燃气涡轮发动机的原理与结构 曹连芃 摘要:文章介绍燃气涡轮发动机的工作原理;对燃气轮机的主要部件轴流式压气机、环管形燃烧室、轴流式涡轮分别进行了原理与结构介绍;对燃气涡轮发动机的整体结构也进行了介绍。 关键字:燃气涡轮发动机,燃气轮机,轴流式压气机,燃烧室,轴流式涡轮 1. 燃气涡轮发动机的工作原理 燃气涡轮机发动机(燃气轮机)的原理与中国的走马灯相同,据传走马灯在唐宋时期甚是流行。走马灯的上方有一个叶轮,就像风车一样,当灯点燃时,灯内空气被加热,热气流上升推动灯上面的叶轮旋转,带动下面的小马一同旋转。燃气轮机是靠燃烧室产生的高压高速气体推动燃气叶轮旋转,见图1。 图1-走马灯与燃气涡轮 燃气轮机属热机,空气是工作介质,空气中的氧气是助燃剂,燃料燃烧使空气膨胀做功,也就是燃料的化学能转变成机械能。图2是一台燃气轮机原理模型剖面,通过它来了解燃气轮机的工作原理。 从外观看燃气轮机模型:整个外壳是个大气缸,在前端是空气进入口;在中部有燃料入口,在后端是排气口(燃气出口)。 燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成,左边部分是压气机,有进气口,左边四排叶片构成压气机的四个叶轮,把进入的空气压缩为高压空气;中间部分是燃烧器段(燃烧室),内有燃烧器,把燃料与空气混合进行燃烧;右边是涡轮(透平),是空气膨胀做功的部件;右侧是燃气排出口。

图2-模型燃气轮机结构 在图3中表示了燃气轮机的简单工作过程:空气从空气入口进入燃气轮机,高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气,其流向见浅蓝色箭头线;燃料在燃烧室燃烧,产生高温高压空气;高温高压空气膨胀推动涡轮旋转做功;做功后的气体从排气口排出,其流向见红色箭头线。 图3-燃气轮机工作过程 在燃气轮机中压气机是由涡轮带动旋转,压气机的叶轮与涡轮安装在同一根主轴上组成燃气轮机转子,如图4所示。

磁悬浮离心式冷水机组节能原理

磁悬浮离心式冷水机组节能原理 1.采用磁悬浮无油压缩机 磁悬浮离心式冷水机组的核 心部件磁悬浮无油压缩机。磁悬 浮压缩机大致可分为压缩部分、 电机部分、磁悬浮轴承及控制器、 变频控制部分如图1所示。其中 压缩部分由两级离心叶轮和进口 导叶组成,两级叶轮中间预留补气口,可实现中间补气的两级压缩。压缩机采用永磁电机,结合集成在压缩机上的变频器设计,可实现0~48000r/min的宽广转速变化。叶轮直径小,磁悬浮轴承悬浮运转,启动转矩相应减小,结合变频和软启动模块,压缩机启动电流只需2A。磁悬浮轴承及其控制是该型压缩机的核心。 图2 磁悬浮轴承结构示意图 如图2所示,该压缩机设有2组径向和1组轴向磁悬浮轴承,在控制器的控制下,运行过程中可始终保证主轴与轴承座之间有约7μm的间隙由于无机械摩擦,相对于传统机组,减少了电机损耗,变频损耗,轴承损耗,轴承损耗。使输出能量损耗只有%,相比传统机组%,磁悬浮离心机组具有明显的节能优势,如图3所示 图1 磁悬浮压缩机图3 磁悬浮机组与其他机组能量损失对比

2.部分负荷优化节能 机组绝大部分时间是在部分负荷下运行的,当机组在部分负荷情况下,压缩机的部分节能优势来自于2个方面;第一是压缩机流量的减少而降低转速;第二是由于蒸发温度的提高和冷凝温度的降低带来的压力比下降从而降低转速。 当环境温度发生变化时,建筑冷负荷也相应变化。若冷水出水温度设定值不变,冷负荷降低。使得相应的冷水回水温度降低,对应的冷机蒸发温度上升。同时负荷小,冷却水进回水温度也会降低,冷凝温度相应降低。综合蒸发温度和冷凝温度变化,不难发现,部分负荷时冷机的工作压力比减小。传统离心机采用进口导叶调节,也只能在一定范围内适应这种压力比变化。只有采用变频技术的离心机才可以通过调节转速以适应压力比的变化。通过降低转速,降低压缩机功耗。而在实际工作中,普通变频离心机由于回油等技术限制,只能在一定范围内进行变频,因此获得的节能效果有限。只有采用磁悬浮变频冷水机组才能根据实际负荷和压力比调节转速,比传统技术的冷水机在部分负荷下表现出了极高的性能,如图4所示。从而获得最大的节能效果。 图4 磁悬浮机组与其他机组性能曲线对比

风扇压气机设计技术

风扇/压气机设计技术 ——气动设计技术;间隙控制;旋转失速;防喘技术 ——发动机;风扇;压气机; 定义与概念:压气机是燃气轮机的重要部件,它的作用是提高空气的总压。压气机包括"转子"和"静子"两部分,"转子"是沿轮缘安装许多叶片的几个轮盘组合而成的,每个轮盘及上面的叶片称为一个"工作轮",工作轮上的叶片称为工作叶片。"静子"是有几圈固定在机匣上的叶片组成的。每一圈叶片称为一个整流器。工作轮和整流器是交错排列的,每一个工作轮和后面的整流器为一个"级"。 风扇是涡轮风扇发动机的重要部件之一,它的作用与压气机的相同。风扇后面的空气分为两路,一路是外涵道,一路是内涵道。风扇一般为一级,使结构简单。 风扇/压气机设计技术主要包括气动设计技术、全三元计算技术、间隙控制技术、旋转失速和喘振控制技术、结构设计技术、材料与工艺技术等方面。 国外概况:目前,战斗机发动机的推重比在不断提高,因此要求风扇/压气机级压比不断提高但又保持效率在可接受范围内,这始终是风扇/压气机设计所追求的目标。美国80年代中期开始实施的"综合高性能涡轮发动机技术"计划(即IHPTET计划)的目标是在下世纪初验证推重比为20的战斗机发动机技术,风扇结构最终实现单级化,压气机也由9级减为3级。俄罗斯的风扇/压气机的研制计划与美国IHPTET计划相类似。也就是说,研制高压比风扇/压气机已经成为风扇/压气机的发展趋势。美国、俄罗斯等国家都已制订研究计划并已取得阶段性成果。 风扇单级压比在目前最先进战斗机发动机F119上已达1.7;在预研的试验件上,美国达2.2,叶尖速度475m/s;而俄罗斯试验件单级压比达2.4和3.2,叶尖速度则分别为577m/s和630m/s。转子叶片展弦比则减小到1.0左右。 对于核心压气机,也呈现大致相同的发展趋势。核心压气机平均级压比从50年代的1.16提高到90年代的1.454,而叶尖速度从291m/s提高到455.7m/s。目前,美国现役战斗机发动机和正处于工程和制造发展阶段的90年代先进战斗机(ATF),其核心压气机基本上是70年代研制成功的。GE公司下一代核心压气机正处于研究起步阶段,目标是比目前最高级压比再提高25%。由此可见,追求更高的级压比一直是各国研制风扇/压气机的发展方向。 风扇/压气机的级压比的提高主要有以下途径:一是进一步发展传统的跨音级风扇/压气机。传统的跨音级风扇/压气机是指转子相对来流叶尖超音、叶根亚音,静子绝对来流亚音。目前各国现役发动机风扇/压气机进口级均属此类型。进一步发展传统的跨音级风扇/压气机即进一步提高叶尖切线速度,如采用小展弦比前缘后掠式叶片,将叶片设计成掠式几何形状以合理控制通道激波的强度,在利用气流跨越激波产生压比突跃的同时控制激波的损失。二是研制超音通流风扇。80年代后期NASA 刘易斯研究中心开始实施一项超音通流风扇计划,研制出的此类风扇进出口轴向气流速度均超音。与传统跨音风扇相比,当叶尖切线速度相同时,超音通流风扇可实现更高的级增压比。

磁悬浮离心式冷水机组节能原理

磁悬浮离心式冷水机组节能原理 1. 采用磁悬浮无油压缩机 磁悬浮离心式冷水机组的核 心部件磁悬浮无油压缩机。磁悬 浮压缩机大致可分为压缩部分、 电机部分、磁悬浮轴承及控制器、 变频控制部分如图1所示。其中 压缩部分由两级离心叶轮和进口导叶组成,两级叶轮中间预留补气口,可实现中间补气的两级压缩。压缩机采用永磁电机,结合集成在压缩机上的变频器设计,可实现0~48000r /min 的宽广转速变化。叶轮直径小,磁悬浮轴承悬浮运转,启动转矩相应减小,结合变频和软启动模块,压缩机启动电流只需2A 。磁悬浮轴承及其控制是该型压缩机的核心。 图2 磁悬浮轴承结构示意图 如图2所示,该压缩机设有2组径向和1组轴向磁悬浮轴承,在控制器的控制下,运行过程中可始终保证主轴与轴承座之间有约7μm的间隙由于无机械摩擦,相对于传统机组,减少了电机损耗,变频损耗,轴承损耗,轴承损耗。使输出能量损耗只有5.5%,相比传统机组15.8%,磁悬浮离心机组具有明显的节能优势,如图3所示

2.部分负荷优化节能 机组绝大部分时间是在部分负荷下运行的,当机组在部分负荷情况下,压缩机的部分节能优势来自于2个方面;第一是压缩机流量的减少而降低转速;第二是由于蒸发温度的提高和冷凝温度的降低带来的压力比下降从而降低转速。 当环境温度发生变化时,建筑冷负荷也相应变化。若冷水出水温度设定值不变,冷负荷降低。使得相应的冷水回水温度降低,对应的冷机蒸发温度上升。同时负荷小,冷却水进回水温度也会降低,冷凝温度相应降低。综合蒸发温度和冷凝温度变化,不难发现,部分负荷时冷机的工作压力比减小。传统离心机采用进口导叶调节,也只能在一定范围内适应这种压力比变化。只有采用变频技术的离心机才可以通过调节转速以适应压力比的变化。通过降低转速,降低压缩机功耗。而在实际工作中,普通变频离心机由于回油等技术限制,只能在一定范围内进行变频,因此获得的节能效果有限。只有采用磁悬浮变频冷水机组才能根据实际负荷和压力比调节转速,比传统技术的冷水机在部分负荷下表现出了极高的性能,如图4所示。从而获得最大的节能效果。 图4 磁悬浮机组与其他机组性能曲线对比

第三章 轴流压气机工作原理

第三章 轴流压气机的工作原理 压气机是燃气涡轮发动机的重要部件之一,它的作用是给燃烧室提供经过压缩的高压、 高温气体。根据压气机的结构和气流流动特点,可以把它分为两种主要型式:轴流式压气机 和离心式压气机。本章论述轴流式压气机的基本工作原理,重点介绍压气机基元级和压气机 一级的流动特性及工作原理。 第一节 轴流压气机的增压比和效率 轴流式压气机由两大部分组成,与压气机旋转轴相联接的轮盘和叶片构成压气机的转 子,外部不转动的机匣和与机匣相联接的叶片构成压气机的静子。转子上的叶片称为动叶,静子上的叶片称为静叶。每一排动叶(包括动叶安装盘)和紧随其后的一排静叶(包括机匣)构成轴流式压气机的一级。图3-1为一台10级轴流压气机,在第一级动叶前设有进口导流 叶片(静叶)。 图3-1 多级轴流压气机 压气机的增压比定义为 ***=1p p k k π (3-1) *k p :压气机出口截面的总压;*1p :压气机进口截面的总压;*号表示用滞止参数(总参数)来定义。 依据工程热力学有关热机热力循环的理论,对于燃气涡轮发动机来讲,在一定范围内, 压气机出口的压力愈高,则燃气涡轮发动机的循环热效率也就愈高。近六十年来,压气机的 总增压比有了很大的提高,从早期的总增压比3.5左右,提高到目前的总增压比40以上。 图3-2 压气机的总增压比发展历程

压气机的绝热效率定义为 ** *=k adk k L L η (3-2) 效率公式定义的物理意义是将气体从*1p 压缩到*2p ,理想的、无摩擦的绝热等熵过程 所需要的机械功* adk L 与实际的、有摩擦的、绝热熵增过程所需要的机械功k L * 之比。 p 1*p k *1k ad k L *k L *ad k s h * 图3-3 压气机热力过程焓熵图 由热焓形式能量方程(2-5)式、绝热条件、等熵过程的气动关系式)1(1 1)(k k adk adk p p T T -****=和R k k c p 1 -=可以得到 )1(1)(111--=-=-****k k k adk p adk RT k k T T c L π (3-3) )1(1)(1 11--=-=******T T RT k k T T c L k k p k (3-4) 将(3-3)和(3-4)式代入到(3-2)式,则得到 11 11--=**-**T T k k k k k πη (3-5) 效率公式(3-5)式可以用来计算多级或单级压气机的绝热效率,也可以用来计算单排 转子的绝热效率,只要*k p 和*k T 取相应出口截面处值即可。压气机静子不对气体作功,静子 的性能不能用效率公式(3-5)式衡量,静子的气动品质用总压恢复系数*23σ反映,*23σ= p *静子出口/ p * 静子进口 。 压气机的效率高,说明压缩过程中的流阻损失小,实际过程接近理想过程。或者说, 压气机效率愈高,达到相同增压比时,所需要外界输入的机械功愈少。目前,单级轴流压气 机的绝热效率可以达到90%以上,高增压比的多级轴流压气机的绝热效率也可以达到85% 以上。

活塞式压气机设计说明书

课程设计说明书 课程名称机械原理 题目名称活塞式气机 专业机械设计与制造及自动化姓名亚 指导老师毕平

2014 年12 月26 日 前言 活塞式压气机在国民经济各部门占有重要的地位,在各工业部门都活得广泛的应用。往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。立式压缩机是往复活塞式压缩机的一种,属于容积式压缩机,是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压,使气体压力提高。 热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本,又是最重要的一项工作,根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求,经过计算得到压缩机的相关参数,如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等,经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据,其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平。

目录 一曲柄滑块机构的运动分析 (4) 二曲柄滑块机构的动态静力分析 (9) 三齿轮机构的设计 (11) 四凸轮机构的设计 (13) 五飞轮的设计 (14) 六设计感想 (15) 参考文献

一、曲柄滑块机构的运动分析 已知:活塞冲程H,连杆与曲柄的长度比λ,曲柄平均角速度ω1。要求:选取曲柄位置φ=120o和φ=240o,画出机构运动简图和该机构在该位置时的速度和加速度多边形。 1.画出机构运动简图如图1(φ=120o)错误!未指定书签。由已知条件可求得 L OA=75mm L AB=375m V A=ω1l OA=50*75mm/s=3750mm/s 有V A + V BA = V B 大小: √?? 方向: ⊥OA ⊥AB ∥OB 取适当比例尺u做速度多边形如图2 可求得V BA=uL AB=3375mm/s ω2=V BA/L AB=9.1s-1 a BA=ω2^2L AB=30375.45mm/s^2

离心式冷水机组的结构及原理图文稿

离心式冷水机组的结构 及原理 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

离心式冷水机组系统介绍目前用于中央空调的离心式冷水机组主要由离心制冷压缩机、主电动机、蒸发器(满液式卧式壳管式)、冷凝器(水冷式满液式卧式壳管式)、节流装置、压缩机入口能量调节机构、抽气回收装置、润滑油系统、安全保护装置、主电动机喷液蒸发冷却系统、油回收装置及微电脑控制系统等组成,并共用底座。其外形和系1.离心式冷水机组特点 离心式冷水机组属大冷量的冷水机组,它有以下主要优点: (1)压缩机输气量大,单机制冷量大,结构紧凑,重量轻,单位制冷量重量小,相同制冷量下比活塞式机组轻80%以上,占地面积小; (2)性能系数高; (3)叶轮作旋转运动,运转平稳,振动小,噪声较低; (4)调节方便,在较大的冷量范围内能较经济地实现无级调节; (5)无气阀、填料、活塞环等易损件,工作比较可靠。 离心式冷水机组的缺点主要是: (1)由于转速高,对材料强度、加工精度和制造质量要求严格; (2)单级压缩机在低负荷时易发生喘振; (3)当运行工况偏离设计工况时,效率下降较快; (4)制冷量随蒸发温度降低而减少的幅度比活塞式快,制冷量随转数降低而急剧下降。 2.离心式冷水机组的组成

构成离心式冷水机组的部件中,区别于活塞式、螺杆式冷水机组的主要部件是离心压缩机,此外,其他主要辅助设备比如换热设备、润滑油系统、抽气回收装置等均有自己特点,在这进行简单介绍。 1)压缩机 空调用离心式冷水机组,通常都采用单级压缩,除非单机制冷量特别大(例如4500kW以上),或者刻意追求压缩机的效率,才采用2级或3级压缩。单级离心制冷压缩机由进口调节装置、叶轮、扩压器、蜗室组成;多级离心制冷压缩机除了末级外,在每级的扩压器后面还有弯道和回流界,以引导气流进入下一级。由于离心式冷水机组在实际使用中的一些特殊要求,使得离心式制冷压缩机在结构上有其一些特点: ①离心式冷水机组采用的制冷剂的分子量都很大,音速低,在压缩机流道中的马赫数M比较高(特别是在叶轮进口的相对速度马赫数和叶轮出口的绝对速度马赫数一般都达到亚音速甚至跨音速),这就要求在叶轮构型时特别注意气流组织,避免或减少气流在叶轮流遭中产生激波损失,同时适应制冷剂气体的容积流量在叶轮内变化很大的特点。 ②冷水机组在实际使用中,由于气候和热负荷的变化,需要的制冷量变化很大,并且要求在冷负荷变化时,机组的效率也尽可能高。作为制造厂来说,对于不同规格的系列产品,希望零部件的通用化程度越高越好。对于离心制冷压缩机,其叶轮的出口角小,则压缩机的性能曲线比较平坦,绝热效率较高,还能减少因采用同一蜗室而造成的匹配失当和效率降低,有利于变工况运行。

压气机的设计过程

压气机的设计过程 设计过程大致可分为五个密切相关的步骤即初步设计、S2通流计算、叶片造型(二元)、叶片造型(三元)和放大尺寸的试验件研究。这五个步骤环环相扣, 每个阶段采用不同层次的数学物理模型和经验数据, 相互补充, 相互交叉检验, 最终将设计风险降到最小。西方研制的压气机效率较高, 是与这种设计体系有关的。以下对各设计步骤作简要说明。 初步设计—事先从整体上论证、预估所设计的风扇压气机方案的可行性 初步设计从压气机总性能的设计要求出发, 采用1D平均流线分析程序和经验数据, 计算出负荷的轴向匹配, 并估算压气机性能(流量、压比、效率和喘振裕度), 确定内外环壁形状、级数和总长度等。PW、RR和GE等公司都是这样做的。初步设计十分重要, 而且需要较多的经验。如这一步犯了基本的错误, 例如选取了较少的级数和较短的长度, 致使叶片负荷过高和展弦比太大, 在以下的通流计算和叶型设计中将无法纠正。初步设计确保了整个设计方案的可行性。 通流设计—S2程序与经验输入的协调设计 采用S2程序及损失等经验数据, 解决流场的径向平衡和匹配。开始时叶片展向压比和效率值取自初步设计, 此后在迭代中可进一步修正叶型损失和落后角这些经验数据。采用扩散因子以及静子根部马赫数限制等准则, 可以得到各流面叶栅的马赫数、气流转折角、扩散因子等的合理值。在多级压气机中的通流设计中, 环壁堵塞系数的选取

十分关键。如果选取不准, 则某些级流量会偏离设计点而导致整个压气机前后级不匹配。另外, 为考虑径向掺混的影响, 通流设计程序中的掺混系数等还须与试验相配合, 进而加以确定, 详见3.5节。 叶片造型(二元)—任意叶型的气动优化造型 20世纪70年代以前, 大多采用标准叶型和经验数据关联进行几何造型。目前英、法、德的发动机公司已采用S1BYL2、MISES等S1程序进行任意叶型的气动造型。即通过S2-S2系统, 用S1正问题程序反复计算和修改叶型, 采用叶表面速度分布、损失系数以及叶面附面层参数等准则, 使叶型得以气动优化。而美国的发动机公司虽没有报道S1程序的名称, 但如NAFCOT计划, 实际上也采用功能相同的S1程序, 即2DEuler解内含该公司积累的经验数据。这种二元造型法在叶高的大部分区域内是适用的, 但对叶尖、叶根等三元流动较强的区域, 以及弓形静子、前掠、后掠等使S1流面翘曲的叶片, 应采用3D N-S程序进行另外的修改。 叶片造型(三元)—叶片的三元优化造型 3DN-S程序与S2-S1程序相配合, 能在一定程度上算出风扇压气机内流场的细微结构, 这对控制二次流损失、激波邓村面层干扰损失等是有利的。但由于目前3DN-S程序计算精度还不够高,所以对叶片的三元修改不可能完全依靠计算, 还需经验和技巧。GE公司为发展先进的复合弯扭叶片, 在低速模拟试验器上进行了多种叶片的试验研究。RR 公司的Gallimore认为3DN-S计算用于修改叶片时还应凭经验来判断。放大尺寸的试验件研究—多级核心压气机研究平台

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