基于主动喷射控制的反旋流密封静力与动力特性研究

反旋流喷射时间与喷射位置对密封静力与动力特性有较大影响,建立反旋流密封主动喷射控制数值模型,研究压比、预旋比对密封静力与动力特性的影响,分析反旋流主动喷射控制时压力与流速分布,从气流力做功角度揭示反旋流密封抑振机理。结果表明:增大转子涡动角可降低反旋流密封下游密封腔周向压差,提高转子稳定性;反旋流近转子轴心径向喷射对密封有效刚度影响较大,反旋流于转子涡动上游切向喷射可降低交叉刚度、提高有效阻尼,且压比越高、预旋比越大,反旋流对密封稳定性优化效果越显著,但会导致泄漏量增加。最高参数下,反旋流近转子轴心喷射比远转子轴心喷射耗散密封系统的能量高4.61%,切向喷射时于转子涡动上游喷射比位于涡动下游喷射耗散能量高3.30%,转子涡动角相同时,反旋流切向喷射较径向喷射能量耗散更显著。

离心压缩机喘振特性及喷射扩稳研究

以某单级离心压缩机为研究对象,搭建工况动态特性实时监测系统,通过控制排气调节阀的开度展开喘振实验研究,在此基础上,设计和实现离心压缩机的主动控制喷射扩稳,通过小孔喷射高速气流实现喘振裕度的提升。研究表明:出口压力脉动幅度大大高于进口压力脉动,进气管道流动进入深度喘振的起始时刻要落后于排气管道进入深度喘振的起始时刻;机匣喷射在增大喘振裕度的同时提高了排气压力,增大的气流喷射量使扩稳效果更加显著;机匣喷射改善了叶顶区域的流动状况。