席光
,
张波
,
梁凤
,
姜华
工程热物理学报
本文研究了两种实际气体多变功的直接积分数值求解模型,并编制了相应的计算程序.通过与平均过程指数法求得的多变功结果对比发现,直接积分求解模型较平均过程指数法计算得到的多变功具有更高的精度.当压比较高时,平均指数法得到的多变功误差明显增大甚至超过了4%,而直接积分模型计算得到的多变功在高压比下仍具有较高精度.
关键词:
离心式压缩机
,
实际气体
,
多变分析
,
热力设计
郑宽宽
,
赵航
,
丰镇平
工程热物理学报
本文基于物性软件REFPROP中物性数据库所建立的真实二氧化碳气体模型,对不同质量流量下超临界二氧化碳(SCO2)离心压气机进行了全三维黏性定常流动的数值研究,详细分析了压气机工作轮内部不同叶高处马赫数分布.结果表明:当压气机转速为10000 r/min时,设计工况下,叶片的前缘点附近出现马赫数接近1的情况;在近堵塞工况下,主叶片通道内出现了严重的通道激波,使得压气机的做功能力受到影响.
关键词:
离心压气机
,
超临界二氧化碳
,
数值研究
,
变工况
李勇
,
杨策
,
陈山
,
祁明旭
工程热物理学报
对某一带叶片扩压器跨声速离心压气机内部三维非定常流场进行了数值模拟，依据计算结果描述了叶轮叶片尾缘尾迹涡脱落行为，给出了叶轮尾缘脉动压力频谱特性图和叶轮出口位置脉动速度动能分布图。研究结果表明，主叶片与分流叶片尾缘尾迹涡脱落过程交替进行；转静干涉和转子叶片尾缘的涡脱落行为是造成叶轮尾缘气流脉动行为的主要原因，随着时间的推进，转静干涉与涡脱落在气流脉动行为中交替起着主导作用；在叶轮出口位置，气流脉动主要体现为切向方向的脉动，随着半径的增大，气流脉动速度动能迅速减小；在叶轮出口位置，气流脉动的强弱分布并不相同。
关键词:
跨声速
,
离心压气机
,
三维非定常计算
,
脉动
,
涡脱落
杨策
,
陈山
,
老大中
,
刘尹红
,
马朝臣
,
王磊磊
工程热物理学报
以带有导流叶片的高速小流量离心压气机为研究对象,对其叶片排间的确定性相互干涉现象进行了研究.首先进行了定常计算,通过计算结果和实验结果的比较,确定了计算方法的可信性.然后在定常计算结果的基础上进行了非定常计算.采用确定性波动分解方法,获得了叶片排间转子空间波动量、静子空间波动量和纯非定常波动量的分布形式.发现纯非定常波动体现为以时均导流叶片尾迹节距位置为中心的双峰正负振荡脉冲的特点.对导流叶片尾迹摆动随流量变化的特性进行了研究,发现摆动幅值随流量的减小而增大.对于导流叶片和转子叶片间距内的确定性静压力波动量,转子叶片的空间静压力波动量占有主导地位,这说明对于非定常压力场,主要是由于转子叶片的势流效应所导致的.
关键词:
离心压气机
,
导流叶片
,
确定性波动
,
尾迹
赵航
,
邓清华
,
黄雯婷
,
郑宽宽
,
丰镇平
工程热物理学报
对带有叶顶间隙的超临界二氧化碳离心压缩机进行了数值模拟,在分析叶顶间隙内流动的基础上,研究了叶顶区域二氧化碳两相流动形成与发展的机理,对比分析了不同叶顶间隙对叶顶两相流动的影响.结果表明:在“引射”与“叶顶前缘脱落涡”的共同作用下,主、分流叶片叶顶前缘具有明显的低压、低温区域,二氧化碳进入两相区;在叶顶前缘尖角处,工质具有产生“凝结”的可能性.叶顶间隙泄漏涡对叶顶两相区域的形成与发展具有明显的抑制与削弱作用.随着叶顶间隙的增加,主叶片顶部前缘两相流区域分布及趋势基本相同,但前缘尖角位置低温、低压现象更加明显,可能会产生更加严重的“凝结”现象.同时,叶顶间隙的增加可以有效减小分流叶片顶部两相流区范围及影响.
关键词:
超临界二氧化碳
,
离心压缩机
,
叶顶间隙
,
两相区
,
凝结
伊卫林
,
陈志民
,
季路成
,
田勇
,
李伟伟
工程热物理学报
压气机负荷能力不断提升导致角区流动愈加复杂并易于分离,如何组织与控制角区流动已成为压气机负荷最大化设计过程中的一个关键问题.本文首先针对一高压比离心叶轮开展数值模拟校核工作,在对比分析的基础上,确定中心差分与SST湍流模型组合模拟性能较佳.而后对一跨声速离心压气机级原型进行了性能分析并分别施加常规工程倒圆和叶身/端壁融合(BBEW)技术修型,对比分析其对气动性能影响,发现常规工程倒圆会使叶轮性能恶化,而BBEW能在存在工程倒圆的基础上提升绝热效率近0.4个百分点.本文最后对各方案的流场细节进行了分析和对比.
关键词:
离心压气机
,
前缘
,
角区
,
倒圆
,
叶身/端壁融合
王磊磊
,
老大中
,
刘恒
,
赵奔
,
杨策
工程热物理学报
针对车用涡轮增压器压气机进口广泛采用弯管的现实,有必要评估弯管导流进气对离心压气机性能的影响,为发动机进气管道的优化提供参考.本文对离心压气机进口接入直管和多种不同安装角度的180°弯管展开实验和数值研究.研究结果表明:弯管进气使压气机性能下降,其性能下降程度与弯管的周向安装位置有关,而且这种影响随流量增加而增大;叶轮进口的流场结构受进气管道导流、叶轮势流和下游蜗壳周向不对称性共同作用,其对应的总压畸变形态改变了叶轮进气条件,导致压气机性能不同程度下降.
关键词:
离心压气机
,
性能
,
总压畸变
