QD30C燃機發(fā)電機組進氣蝸殼流場數(shù)值計算及優(yōu)化.pdf

1、進氣蝸殼的結(jié)構(gòu)和氣動性能對燃氣輪機的性能有重要的影響，一方面，它要求流經(jīng)進氣蝸殼的氣流盡量均勻，壓力損失要盡量小，以免造成燃機的有效輸出功率減少和燃油消耗率增大，整個動力裝置的效率降低；另一方面，要求進氣蝸殼進氣流場畸變應最小，蝸殼出口氣流應均勻，使燃機更好地工作。本文即是針對這兩方面的要求，進行燃氣輪機進氣蝸殼的設計及數(shù)值模擬計算，為設計制造高性能的燃氣輪機進氣蝸殼提供可靠的依據(jù)。 本文建立了蝸殼流場的控制方程，對多種結(jié)構(gòu)尺寸

2、的進氣蝸殼流場進行了數(shù)值模擬計算。以流場特性為依據(jù)，改進不合理的氣動結(jié)構(gòu)，從而得到氣動性能較好的進氣蝸殼。 根據(jù)蝸殼的內(nèi)、外整流罩設計起始點不同形成的蝸殼截面形狀不同和蝸殼側(cè)壁的形狀不同，設計了4個系列共12種不同結(jié)構(gòu)的方案。第1系列方案，內(nèi)整流罩從X坐標最大點，外整流罩從(0，0)設計；第2系列方案，內(nèi)整流罩從Y坐標最大點，外整流罩從(0，0)設計；第3系列方案，內(nèi)整流罩從X坐標最大點，外整流罩從第2點設計；第4系列方案，內(nèi)整

3、流罩從Y坐標最大點，外整流罩從第2點設計。從12種計算結(jié)果中可以看到，第3系列曲線中的維氏曲線方案出口氣流均勻，優(yōu)于其它11種方案。為了便于工藝制造，當內(nèi)、外蝸殼采用這種結(jié)構(gòu)的時候蝸殼側(cè)壁簡化為直線結(jié)構(gòu)，這種簡化后的結(jié)構(gòu)計算結(jié)果優(yōu)于側(cè)壁采用維氏曲線的結(jié)構(gòu)。進一步討論兩個蝸殼相交部位應采用的結(jié)構(gòu)，最后從計算結(jié)果來看，采用底部由圓弧連接，兩圓弧之間采用r=80mm過渡圓弧的設計方案，該方案能兼顧到單機和雙機工作的不同流動特點。 本文