级间抽气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值研究

格式：pdf
大小：1.36 MB
文档页数：4

ａｎｄｉｎｔｅｇｒａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆＳ１ｆｌｏＷｓｕｒｆａｃｅｏｆｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｂｌａｄｅｇｒｉｄｃａｓｉｎｇｗａｓｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅａｒｅａｏｆｕｐｓｔｒｅａｍｂｌａｄｅｇｒｉｄｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｄｅｃｒｅａｓｉｎｇａｎｄｌＯＷｐｒｅｓｓｕｒｅｓｉｚｅｗａｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｓｗｅｌ１．
第２７卷第９期２０１４年９月
广东电力
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧＥＬＥＣＴＲＩＣｐＯＷＥＲ
Ｖ０Ｉ．２７ＮＯ．９
Ｓｅｐ．２０１４
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７ — ２９０Ｘ．２０１４．０９．００２
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｍｐａｃｔｏｆＡｉｒＥｘｈａｕｓｔｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎＳｔａｇｅｓｏｎＰｅｒｆｏｒｎｍｎｅｅａｎｄＦｌｏｗ－ｆｉｅｌｄｏｆＭｕｌｔｉｓｔａｇｅＡｘｉａｌＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒ
体压力下降，上游叶栅低压区域明显下降且低压面积增大。关键词：多级轴流压气机；级间抽气；数值模拟；流场特性中图分类号：ＴＨ４５３文献标志码：Ａ文章编号：１００７．２９０ｘ（２０１４）０９．０００６．０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｓｏｍｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｍｕｌｔｉｓｔａｇｅａｘｉａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒａｓａｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔａｎｄｕｓｉ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｇ３Ｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ
ＣＨＥＮＺｈｅ，ＦＥＮＧＹｏｎｇｘｉｎ，ＤＥＮＧＸｉａｏｗｅｎ，ＳＵＬｅｉｔａｏ
（ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｗｅｒＧｒｉｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１００８０，Ｃｈｉｎａ）
ｆｏｒｃｏｍｐａｒｉｎｇａｉｒｅｘｈａｕｓｔｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒａｎｄｎｏｎｅａｉｒｅｘｈａｕｓｔｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｉｍｐａｃｔｏｎｏｖｅｒａｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎ— ｒｐｒｅｓｓｏｒａｎｄｆｌｏｗ．ｆｉｅｌｄｏｆｔｈｅｂｌａｄｅｇｒｉｄｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔａｉｒｅｘｈａｕｓｔｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｓｔａｇｅｓｈａｄｌａｒｇｅｒｉｍｐａｃｔｏｎ
ｏｖｅｒａｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒａｎｄｓｅｃｏｎｄｈａｌｆｏｆｕｐｓｔｒｅａｍｂｌａｄｅｇｒｉｄｏｆｔｈｅａｉｒｅｘｈａｕｓｔｉｎｇｏｐｅｎｉｎｇｅｓｐｅｃｉａｌｔｈｅａｒｅａｃｌｏｓｅｔｏｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｃａｓｉｎｇ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｒｅａｓｉｚｅｏｆｂｌａｄｅｇｒｉｄｅｎｔｒａｎｃｅｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ
级间抽气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值研究
陈哲，冯永新，邓小文，苏雷涛
（广东电网公司电力科学研究院，广东广州５１００８０）
摘要：以某发电用多级轴流压气机为研究对象，利用三维数值模拟方法对比抽气压气机及未抽气压气机，研究级间抽气对压气机总体性能及叶栅流场的影响。结果表明，级间抽气对整个压气机的总体性能有较大影响，对抽气口上游叶栅后半段特别是靠机匣区域影响较大，叶栅进口高速区域面积明显增大，下游叶栅机匣ｓ１流面整

多级轴流压气机数值模拟与改进设计

对某轴流压气机的通流部分用ＡＳＳＦＮＹＸ进行全三维Ｃ
流场数值模拟，从计算结果可以看出，整体流动良好，只是在
量损失下降。同年Ｓｉ和Ｙｈ提出了弦向倾斜叶片，ｍｔｈｅ能控制二次流，少附面层堆积。后来，减王仲奇院士及其同事通过三元求解和吹风实验，出如下结论：用倾斜或得采
等流量（３．２ｇｓ、口总温不变（８．３和出口压Ｇ：２３ｋ／）进２１９Ｋ）
１改进方法
在叶栅总流动损失当中，最复杂的是二次流损失。二次流损失可占叶栅总能量损失的５％～００７％。减少二次流损
二次流的重要组成部分。另一方面，叶型压力面与吸力面沿
０前
言
产生厚度沿流向不断增长的边界层及尾迹区，边界层与尾迹区内的低动量流体又为径向二次流提供了物质基础。因此，优化叶型是降低二次流损失的重要基本工作。（）２叶片的弯扭掠。王仲奇院士和他的导师０于１６９２年和１６次提出了叶片的弯扭联合气动成型理论。他们９４首的实验表明，两端均为正倾斜的弯曲叶片，可使两端区的能
ＴｅＮｍｒａＳｍｌｔｎａｄＩｒｖｄＤｓｎｏｌ－ｔｅＡｉｌｏｐｅｓｒｈｕｅｉｌｉｕａｏｎｃｉｍｐｏｅｅｉｆｇＭｕｔＳａｘａＣｍｒｓｏｉｇ
ＤＮｕｉｈｎＺＯＪｎｍｉ，ＵＮＧＧｎＩＧＨａ— ｅ，ＨＡｕ — ｎＨＡａｇｃｇ

燃气轮机性能的影响因素分析及评价方法概述

燃气轮机性能的影响因素分析及评价方法概述蔡立志【摘要】本文介绍了单轴、简单循环的燃气轮机的基本原理，分析影响燃气轮机性能的外部因素并介绍了对其性能进行评价的方法。

【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2012(000)019【总页数】1页(P48-48)【关键词】燃气轮机;影响因素;性能评价【作者】蔡立志【作者单位】福建省电力有限公司电力科学研究院,福建福州 350007【正文语种】中文燃气轮的效率、运营成本与燃气轮机的性能密切相关。

对燃气轮机进行科学的评价，将有助于燃气轮机的选型、确定其维修周期。

传统的赋权评价方法首先确定各个指标的权重，但现实中这些指标会随时变化，权重有可能会变化。

因此，研究一种合理的评价方法有着重要的现实意义。

本文从燃气轮机的热力学原理开始，介绍影响燃气轮机性能的因素和对其性能进行评价的方法。

单轴、简单循环的燃气轮机原理图如图1所示，单轴的燃气轮机由一根整体轴贯通其首尾，前后各级的转速相同，比较适合驱动速度变化不大的负荷，如发电机等。

空气从点①处进入轴流式压缩机，之后在恒温条件下被加压至较高压力，其温度也随之升高。

压缩后的空气在点②处进入燃烧系统燃烧，燃烧过程基本处于恒压状态。

燃烧混合物在离开燃烧室后于点③处进入透平时，其温度为混合后的平均温度。

燃气的热能在透平内转化为动能，一部分用于驱动压缩机，另一部分是通过法兰输出的有用功。

一般情况下，透平部分产出的功，50%以上用于驱动轴流压气机。

影响燃气轮机性能的因素主要有空气温度、空气密度、进气及排烟损失、燃料、稀释剂的注入、抽气等，以下对这些因素进行简单的介绍。

2.1 空气温度每种型号的燃气机都有它的温度影响曲线。

燃气轮机需要吸入空气，因此，进入燃气轮机的周围环境的空气的质量流量等都影响到它的性能。

循环流质的参数和部件的效率、空气的质量流量都会影响到燃气轮机的温度影响曲线。

2.2 空气密度空气密度小，使得空气流量及输出相应地减小，这对于燃气机出力的影响是显而易见的。

简述轴流式压气机从第一级到最后一级叶片的变化规律_概述及解释说明

简述轴流式压气机从第一级到最后一级叶片的变化规律概述及解释说明1. 引言1.1 概述轴流式压气机是一种常见的热能转换设备，广泛应用于航空、发电和工业领域。

它通过叶片的旋转运动将气体进行压缩，提高了气体的静压力和动能。

然而，叶片在压缩过程中不断受到气体的冲击和离心力的作用，这就要求叶片在设计和制造过程中具备一定的性能优化和结构改善。

本文旨在简要描述轴流式压气机从第一级到最后一级叶片的变化规律，包括影响叶片设计参数、叶片剖面及角度变化规律以及叶片材料和制造工艺的发展与改进等方面。

同时还涵盖了中间级叶片变化规律和最后一级叶片变化规律，并分析了气动特性、效率以及振动特性等关键问题。

通过对这些内容进行阐述，我们可以更好地理解轴流式压气机中各个级别叶片变化背后的原因与机制。

1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、轴流式压气机第一级叶片变化规律、轴流式压气机中间级叶片变化规律、轴流式压气机最后一级叶片变化规律以及结论。

引言部分将对文章的主要内容进行概述，为读者提供整体框架。

接下来的各个部分将详细描述轴流式压气机各级别叶片的变化规律，并解释背后的原因和机制。

最后的结论部分将总结本文主要观点，并展望未来发展趋势。

1.3 目的本文旨在探讨轴流式压气机从第一级到最后一级叶片的变化规律，从而增进对该设备工作原理和性能优化方面的理解。

通过深入研究叶片设计参数、叶片剖面及角度变化规律、叶片材料和制造工艺的发展与改进，我们可以更好地了解轴流式压气机在实际应用中遇到的挑战与解决方案。

此外，通过对气动特性、效率以及振动特性等关键问题进行分析，我们可以为未来轴流式压气机设计与制造提供参考意见，并预测其可能的发展趋势。

通过本文的撰写，我们希望能够促进轴流式压气机领域的研究与发展，推动该设备在不同领域应用的创新与进步。

2. 轴流式压气机第一级叶片变化规律：2.1 叶片设计参数的影响：在轴流式压气机中，第一级叶片是整个压气机系统中起始压缩空气的关键部分。

轴流式压气机性能预测方法的研究

轴流式压气机性能预测方法的研究轴流式压气机是现代航空发动机中最重要的组成部分之一，因为它的性能直接关系到整个发动机的效率和可靠性。

因此，如何预测轴流式压气机的性能成为了研究的重点问题之一。

一、轴流式压气机的原理和工作过程轴流式压气机的作用是将空气压缩并向后送到燃烧室中与燃料混合，在燃料燃烧后，把燃烧产生的高温高压气体排出，推动涡轮转子运转，从而推动飞机或直升机等航空器飞行。

轴流式压气机由多级叶片和转子组成，每级叶片和转子的形状和角度都不同。

空气经一级叶片进入转子，转子带动空气向前流动，并在转子的弯曲处受到离心力的作用而产生压力，压缩后的高压空气再经过下一级叶片和转子组成的高压气室进行二次压缩，最终向燃烧室中送入。

二、轴流式压气机性能预测的方法1.理论分析法理论分析法是最基本、最简便、准确度最高的轴流式压气机性能预测方法之一，它可以根据轴流式压气机的物理和气体动力学原理，通过计算机数学模型分析轴流式压气机的流动状态和性能参数。

其中包括轴流式压气机的空气动力设计、气动布局和气动特性的计算等。

2.实验测试法实验测试法是通过设计实验设备和测试方法来获取轴流式压气机性能参数的方法。

例如，使用实验台对轴流式压气机进行动态测试，在测试中通过操纵转子转速，通过测量进出口气压、温度、流速以及转速、功率等参数来获取轴流式压气机的性能数据。

虽然实验测试法在实际操作中较为复杂，对于模拟轴流式压气机的实际工作状态和获取真实数据具有不可替代的作用。

同时，数值仿真模拟经常需要简化或者把参数视为平均数，无法考虑部分离散变化，实验测试方法能够真实地反映压气机实际工作过程中的参数变化，能更准确的模拟实际情况。

3.数值模拟法数值模拟法是使用计算机软件模拟轴流式压气机流动状态、压力等参数的变化。

数值模拟法可以提供轴流式压气机流动状态的详细信息，例如流场状态、叶片间间隔、叶片载荷等。

相对于实验测试法而言，数值模拟法具有计算成本低、模拟速度快、数据采集不受时间、环境等因素影响等优点。

下载提示

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

级间抽气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值研究

合集下载

多级轴流压气机数值模拟与改进设计

燃气轮机性能的影响因素分析及评价方法概述

简述轴流式压气机从第一级到最后一级叶片的变化规律_概述及解释说明

轴流式压气机性能预测方法的研究

文档推荐

最新文档