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引气再循环对高压比离心压气机性能影响仿真研究
| 论文题名： | 引气再循环对高压比离心压气机性能影响仿真研究 |
| 关键词： | 引气再循环;离心压气机;数值仿真;NUMECA软件 |
| 摘要： | 高性能的涡轮增压器要求离心压气机具有高压比,高通流能力,高效率和良好的工作稳定性,而高压比的离心压气机往往通流能力差,稳定工作范围窄,论文针对此问题设计了适合高压比离心压气机的引气再循环系统,并研究了引气再循环各结构尺寸对离心压气机性能的影响。论文工作主要包括以下几个部分: (1)以一款最大压比为5.2的高压比离心压气机为基础,采用NUMECA商业软件,通过数值模拟得到了离心压气机叶轮和带叶片扩压器的压气机高、中、低转速的压气机特性线。得出了仿真计算中湍流边界和堵塞边界的判断方法。 (2)针对该高压比离心压气机给定了不同结构尺寸的引气再循环。通过仿真计算研究了不同结构尺寸的引气再循环对于拓宽高压比离心压气机稳定工作范围和增大离心压气机喘振裕度的作用。 (3)通过对不同结构尺寸的引气再循环数值模拟,得到对本离心压气机较好的结构尺寸。通过数值模拟得到带引气再循环的压气机高、中、低转速的压气机特性线。带引气再循环的压气机与不带引气再循环的压气机对比,得到引气再循环对拓宽高压比离心压气机稳定工作范围和增大离心压气机喘振裕度的作用。 (4)通过对离心压气机内部流场分析,发现带引气再循环装置的离心压气机叶轮入口相对马赫数分布更加均匀,削弱主叶片前缘的局部流动加速,叶片入口正攻角变小,抑制了叶片表面的边界层分离。 本文研究了引气再循环对高压比离心压气机的影响,在采用引气再循环以后,整个离心压气机各转速下稳定工作范围平均拓宽15％以上,喘振裕度最大增加11%,效率下降平均小于1.5%,在离心压气机效率下降较小的情况下拓宽了稳定工作范围和喘振裕度。 |
| 作者： | 吴春雨 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 王银燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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