跨音速向心汽輪機氣動設(shè)計分析.pdf

1、與軸流式相比，由于向心式汽輪機利用了哥氏力無損失做功，所以具有較大的單級做功能力，設(shè)計先進的向心渦輪也可以具有很高的效率，而且具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造工藝簡單，以及在流量較小的設(shè)計條件下仍有較高效率等優(yōu)點。本文主要通過一維設(shè)計與三維數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對一300kW跨音速單級向心式汽輪機進行氣動設(shè)計分析。汽輪機單級膨脹比為4.17，級支配焓降達到248.5kJ，為保證較高的效率，導(dǎo)葉柵出口絕對馬赫數(shù)設(shè)計值達到1.35。 本文導(dǎo)葉柵采

2、用的是漸縮型葉柵。研究發(fā)現(xiàn)，利用漸縮型導(dǎo)葉柵斜切部的膨脹能力獲得超音速流是一種行之有效的方法。但是斜切部的膨脹能力是有限的，當導(dǎo)葉柵出口馬赫數(shù)值達到一定值以后，斜切部的膨脹能力已經(jīng)被充分用，若繼續(xù)增大壓降，會帶來較大的損失，此時需考慮使用縮放型葉柵。 本文對葉輪葉型中弧線曲率、葉輪葉片數(shù)對整級氣動性能的影響進行了深入分析。數(shù)值分析表明：葉輪葉型中弧線曲率、葉輪葉片數(shù)各自均有一最佳值。除此之外，還通過數(shù)值模擬的方法對長短葉片結(jié)構(gòu)葉