三级轴流压气机湿压缩特性分析

湿压缩技术能够使燃气轮机在一定程度上达到节能减排的效果,但喷水后引入的附加损失使湿压缩效果趋于不利,需要对湿压缩特性以及该技术可能带来的负面作用进行分析研究。利用CFX软件对某型三级轴流压气机在设计工况下的湿压缩进行全三维数值模拟,分析湿压缩对压气机性能的影响。结果表明,湿压缩能够有效降低压气机出口温度,且应用在压力较高的叶栅流道内更具有优势;湿压缩应用在该低压轴流压气机中存在明显的负面作用。

多级高负荷轴流压气机设计工况气动性能分析

跨音压气机是实现先进燃气轮机压气机高负荷要求的重要技术手段,在显著提高平均级压比的同时,引入了激波等复杂流动结构.本文针对某三级跨音轴流压气机开展数值研究,获得并分析其在设计转速和设计点条件下的气动性能和流场细节.结合试验数据对计算流体力学(CFD)计算结果的可靠性进行验证,并探讨网格参数等因素对计算结果的影响,进而获得在有限计算资源条件下准确度足够高的数值方案.其中,设计转速特性曲线与设计点径向分布定性、定量吻合良好,流量偏差小于1%,效率偏差小于1个百分点.本文详细总结各级动、静叶扩压能力、损失水平的变工况与径向分布规律,确定第三级动、静叶在设计点和变工况条件下均存在不同程度的流动问题,且与堵塞和失速现象的发生存在强相关性.结合具体流场结构分析,设计点处第三级动叶中间叶高出现波前马赫数峰值,进而出现激波诱导的边界层分离泡;第三级静叶具有较差的变工况性能,其叶根角区失速是定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)计算条件下该压气机的失速形式.