局部進(jìn)氣向心透平的流場(chǎng)數(shù)值研究.pdf

1、分布式發(fā)電因其節(jié)能、高效的優(yōu)勢(shì)已在電能市場(chǎng)中占據(jù)日益重要的地位。在國外一些發(fā)達(dá)國家,以微型燃?xì)廨啓C(jī)為核心的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)已經(jīng)獲得了飛速發(fā)展。在中國,無論是日漸強(qiáng)大的國防軍事還是不斷提高的生活要求,均為微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了很大的市場(chǎng)。而向心透平是微型燃?xì)廨啓C(jī)的核心做功部件,其性能好壞直接決定了微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)指標(biāo)的高低。
　　本文針對(duì)某冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)中的微型燃?xì)廨啓C(jī),展開了高膨脹比、小流量、高效率向心透平的氣動(dòng)設(shè)計(jì)。通過F

2、ortran編程進(jìn)行一維計(jì)算,在CFturbo中完成氣動(dòng)設(shè)計(jì)及三維造型,并利用CFX軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和驗(yàn)證分析。對(duì)設(shè)計(jì)得到的局部進(jìn)氣向心透平,改變其葉輪中動(dòng)葉的相對(duì)周向位置進(jìn)行性能分析,得到靜葉與動(dòng)葉的最優(yōu)周向定位。文中研究了當(dāng)蝸殼與導(dǎo)向器葉片進(jìn)氣扇區(qū)的相對(duì)位置不同、局部進(jìn)氣度e改變,及變工況下局部進(jìn)氣向心透平整體性能的變化,并深入分析了葉頂間隙對(duì)向心透平性能的影響。
　　結(jié)果表明:設(shè)計(jì)得到的局部進(jìn)氣向心透平效率為77.29％,達(dá)

3、到課題要求;在不同的動(dòng)葉周向位置下,透平效率最大值比最小值高出了1.52個(gè)百分點(diǎn)。局部進(jìn)氣向心透平中,動(dòng)葉周期性地流經(jīng)進(jìn)氣、非進(jìn)氣扇區(qū),葉輪入口存在明顯的周向壓力梯度,但出口的流場(chǎng)和壓力則趨于均勻,且隨著部分進(jìn)氣度的增大透平流量和輸出功率也增加。頂部間隙泄漏流使得局部進(jìn)氣向心透平的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜,泄漏渦在各進(jìn)氣通道內(nèi)經(jīng)歷了不同的形成和發(fā)展過程,當(dāng)間隙高度增大時(shí),透平的功率和效率線性下降。隨著膨脹比的增大,透平的流量和輸出功率線性增