某型燃氣輪機高壓壓氣機氣動優(yōu)化設計.pdf

1、作為燃氣輪機的三大核心部件之一，壓氣機的工作性能對整機的性能有非常大的影響。隨著時代的發(fā)展，燃氣輪機對壓氣機的工作性能提出了更高的要求：高壓比、高效率、大喘振裕度是未來壓氣機發(fā)展的必然趨勢。為了提高現(xiàn)有的某型燃氣輪機的輸出功率和工作效率，本文針對其高壓壓氣機部分進行了氣動優(yōu)化改型設計，以期提高該壓氣機的工作效率和設計流量，使之能與改型后的大功率燃氣輪機相匹配。
　　本文以壓氣機準三維氣動設計方法為基礎，從設計的角度出發(fā)，對該現(xiàn)有的

2、高壓壓氣機進行優(yōu)化改型設計，主要工作如下：
　　首先，在保持原型高壓壓氣機基本結構不變的前提下，根據(jù)所提出的優(yōu)化設計目標，將各級氣動參數(shù)進行重新分配，利用重新分配的氣動參數(shù)進行了一維通流反問題設計，根據(jù)一維通流優(yōu)化設計結果，對壓氣機子午流道進行了優(yōu)化設計。在一維通流設計的計算結果之上，利用流線曲率法進行 S2流面的設計計算，并對計算結果進行分析校核，如此反復循環(huán)，初步確定了氣動優(yōu)化設計方案。
　　其次，根據(jù)初步確定的設計方案

3、，對壓氣機的葉片數(shù)目，軸向長度、葉片造型等幾何參數(shù)進行了校核計算，確保各級中葉片數(shù)目分布合理。再采用一些通用的損失模型，對本文初步確定的設計方案進行了初步的性能分析。如此反復循環(huán)，最終得到了較為滿意的高壓壓氣機優(yōu)化設計方案，并對優(yōu)化設計所得到的葉型進行了三維建模。
　　最后，利用數(shù)值模擬的方法對本文所提出的設計方案和原型高壓壓氣機進行了全三維流場計算分析。計算獲得了原型高壓壓氣機和優(yōu)化方案設計所得壓氣機在設計轉速下的壓氣機特性曲線