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进口加湿的跨音速压气机级气动性能研究
| 论文题名： | 进口加湿的跨音速压气机级气动性能研究 |
| 关键词： | 进口加湿;跨音速压气机;失速边界;阻塞边界;气动性能;数值模拟 |
| 摘要： | 湿压缩技术是在压气机进口或在压缩过程中向被压缩气体喷入液体,利用液体的汽化吸热,来减小压缩功,增大涡轮输出功,提高燃机性能,近些年来已成为压气机领域研究的一个热点。目前研究的压气机级主要是亚音速压气机级,而本文研究了跨音速压气机级进口加湿后性能的变化。 本文存湿压缩数值模拟基本理论的基础上,通过应用Turbo grid建立了NASA跨音速压气机级Stage35的几何模型及计算网格,采用Ansys-CFX对此跨音速级的不同工况下的湿压缩过程进行了三维定常数值模拟。观察不同工况、不同加湿量以及不同加湿颗粒直径加湿条件下压气机跨音速级中总体性能及流场的变化。本文主要研究100％转速下的失速边界以及阻塞边界在小同加湿情况下的变化。在失速边界上,研究了加湿对激波、流动分离、压比以及效率的影响,重点分析了加湿对叶尖泄漏涡的影响。在阻塞边界上,同样研究了加湿对压比、效率、出口温度、压力面分离的影响以及比较分析了这一边界上加湿前后流场分布的变化。 从计算结果可知,失速边界上,加湿量越大、加湿颗粒尺寸越小,对间隙泄漏流的消除抑制作用越明显;颗粒直径为3μm以及5μm时使得加湿后的新的失速边界相比未加湿时向左移动,扩大了整个工作范围并且移动的趋势随着加湿量的增大而减小。在阻塞边界上,加湿降低了压比及效率,并且加湿后的阻塞边界左移,使得100%转速下的跨音速级整个工作范围相对缩小。 |
| 作者： | 罗铭聪 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 郑群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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