混流式壓氣機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)及流場(chǎng)分析.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)性能的要求也越來(lái)越高，高功率、高效率、大喘振裕度是其顯著特點(diǎn)。作為燃?xì)廨啓C(jī)三大部件之一的壓氣機(jī)，對(duì)于它的氣動(dòng)設(shè)計(jì)也將提出更高的要求。本文將針對(duì)某型間冷循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的低壓混流式壓氣機(jī)進(jìn)行氣動(dòng)設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全三維數(shù)值仿真，分析仿真結(jié)果并提出優(yōu)化建議。
　　本文按照壓氣機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)的基本原則及方法，建立壓氣機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)流程。首先進(jìn)行壓氣機(jī)軸流部分的設(shè)計(jì)，根據(jù)軸流部分設(shè)計(jì)目標(biāo)，利用烏克蘭軸流式壓氣機(jī)設(shè)計(jì)

2、軟件，通過(guò)一維均徑反問(wèn)題設(shè)計(jì)和S2通流設(shè)計(jì)，確定初步的氣動(dòng)設(shè)計(jì)方案，再依據(jù)氣動(dòng)方案對(duì)葉片進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并結(jié)合Pro/ENGINEER Wildfire5.0軟件對(duì)葉片進(jìn)行建模。離心部分將使用專(zhuān)業(yè)徑流式葉輪機(jī)械及蝸殼設(shè)計(jì)軟件CFturbo進(jìn)行一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)一維氣動(dòng)設(shè)計(jì)，流道設(shè)計(jì)，葉片設(shè)計(jì)，最終獲得離心部分氣動(dòng)設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)CFturbo軟件的模型輸出接口獲得壓氣機(jī)離心部分模型。之后將兩部分壓氣機(jī)設(shè)計(jì)相結(jié)合形成一套完整的混流式壓氣機(jī)

3、氣動(dòng)設(shè)計(jì)方案。并利用NUMECA軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全三維流場(chǎng)計(jì)算分析，獲得設(shè)計(jì)工況、95％、90%、85%、80%轉(zhuǎn)速工況五種不同工況條件下的混流式壓氣機(jī)特性曲線，驗(yàn)證氣動(dòng)方案的設(shè)計(jì)結(jié)果。同時(shí)，對(duì)壓氣機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)的流場(chǎng)進(jìn)行分析，明確損失原因，為進(jìn)一步的氣動(dòng)方案優(yōu)化工作奠定基礎(chǔ)。
　　本文采用無(wú)導(dǎo)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)對(duì)壓氣機(jī)離心部分的葉片重新設(shè)計(jì)、建模并進(jìn)行全三維流場(chǎng)計(jì)算。分析并對(duì)比有無(wú)導(dǎo)風(fēng)輪結(jié)構(gòu)兩種設(shè)計(jì)的優(yōu)劣性及其對(duì)壓氣機(jī)整機(jī)性能的影響。為以后混