向心透平氣動設計及耐磨性分析.pdf

1、向心透平作為一類高效率熱功轉換裝置，已經(jīng)在許多行業(yè)得到了廣泛應用，例如以其作為核心部件的微型燃氣輪機，廣泛應用于小型分布式能源系統(tǒng)，以及車輛混合動力裝置，軍用車輛的輔助電站等。國家“十三五”規(guī)劃明確提出了進一步加大分布式能源發(fā)展，對向心透平進行研究是具有重要意義的。本文對微型燃氣輪機向心透平的方案設計、三維造型以及顆粒對各過流部件的磨損進行了詳細研究。具體工作包括：
　　1.在研究各種因素對向心透平反動度和速比限制的基礎上，提出了

2、一種更為科學的反動度和速比的選擇方法，并用Matlab軟件編寫了向心透平一維熱力設計計算程序（OCC），并且與已經(jīng)發(fā)表文獻中的一維熱力計算程序（OFC）的結果進行了比較。發(fā)現(xiàn)各參數(shù)基本相同，并且自行設計總體效率略高于文獻中的設計效率；用一維設計程序對600KW微型燃氣輪機向心透平的葉輪和靜葉進行了設計，并進行了三維計算。在Fluent軟件中進行了氣動模擬，對比模擬結果和一維程序計算結果，發(fā)現(xiàn)兩者數(shù)值相差無幾，驗證了一維程序的準確性。

3、r>　　2.采用二維的設計思路，研究總結了蝸殼的設計方法，在Matlab軟件中編寫了蝸殼設計計算程序。分別進行了有靜葉和無靜葉兩種蝸殼的設計，并分別進行了三維建模，然后進行了數(shù)值模擬，驗證設計的合理性。
　　3.對兩種結構的600KW整級向心透平進行數(shù)值模擬，分析整個透平系統(tǒng)的性能和流動特征。整級透平數(shù)值模擬結果表明向心透平整體流動性較好。
　　4.研究無靜葉向心透平機構的耐磨性能，分別在蝸殼入口處釋放不同直徑的顆粒，通過D