匹配旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子的離心壓氣機氣動設(shè)計.pdf

1、旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子是一種新型的壓縮系統(tǒng)，具有單級壓比高、總效率高、氣動損失面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、可靠性高、維修方便、成本低等優(yōu)點。但是旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子實際工程應(yīng)用中有待解決的問題之一就是出口大氣流角氣流與燃燒室的匹配問題。
　　 本論文擬通過設(shè)計一個高效率的離心壓氣機調(diào)整從沖壓轉(zhuǎn)子出來的氣流的出氣角度，使之易于與燃燒室匹配。而轉(zhuǎn)子不可能直接與離心壓氣機的葉片相連，因此本論文還設(shè)計了一個將旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子與離心壓氣機連接的過渡段

2、。
　　 在設(shè)計過渡段的過程中，通過采用VB編程生成過渡段上下壁面的四種曲線型式即:維氏曲線、移軸維氏曲線、雙三次曲線、五次曲線。在GAMBIT中生成三維模型并劃分網(wǎng)格。最終經(jīng)過FLUENT求解計算確定過渡段的模型為以維氏曲線作為上下壁面型線的模型。該模型的出口流場相對均勻、出口氣流角相對較小、總壓恢復(fù)系數(shù)系數(shù)相對較高、內(nèi)部流動較好。
　　 在設(shè)計離心壓氣機的過程中，利用NREC軟件完成了離心壓氣機從一維到三維的建模和優(yōu)

3、化。在NUMECA軟件中對離心壓氣機的模型進行劃分網(wǎng)格和模擬計算，得到了三種不同來流氣流角的壓氣機效率和壓比特性曲線，證明所設(shè)計的壓氣機具有較好的變工況適應(yīng)性。通過對內(nèi)部流場的分析得知，壓氣機的葉根和葉項的曲率大小，尾緣形狀以及進口氣流角對其性能的影響較大。
　　 最終通過從一維到三維設(shè)計再到數(shù)值計算，得到一個葉輪進口輪轂直徑為100mm，葉輪進口外徑為160mm，葉輪出口直徑為224mm，葉片數(shù)為11，葉輪形式為前傾后彎式的離