低稠度半高叶片扩压器的模型级性能研究

通过数值模拟的方法研究了低稠度半高叶片扩压器在大流量离心压缩机模型级中的应用,并比较了其与无叶扩压器对模型级气动性能影响的差异。研究结果表明:采用低稠度半高叶片扩压器的模型级基本消除了盖侧附近低总压高熵值的区域,气动性能有较大提高。

配有低稠度扩压器的离心式压气机之优点

离心式压气机上有两大主要部件:转子和扩压器。它们设计得好坏直接影响离心式压气机的效率。这两大部件的功能也不一样。转子的作用是将外部的机械能或电能,通过转子轴和叶轮输送到流体介质中去,流体因而增加了动能和压头;扩压器的作用则是将流体中的动能转换为压力能,进一步提高流体的压头。

一种新型叶片扩压器的联合处理方法

以机翼扩压器为研究对象,对某船用涡轮增压离心压气机性能进行数值模拟.首先将扩压器叶片进行低稠度处理,在此基础上再进行叶片根部开槽处理,以研究低稠度与开槽联合处理对整机性能的影响.结果表明:低稠度处理可在全转速范围内拓宽流量范围,但失速边界发生整体右移;低稠度与开槽联合处理能够保持堵塞流量不变时,在全转速范围内增大失速裕度,在进一步拓宽流量范围的同时,解决失速边界偏移问题,可使高转速下稳定工作流量范围甚至超过无叶扩压器的2倍,但同时联合处理也降低了气动性能,仍高于无叶扩压器性能;槽道的径向位置是开槽处理的关键参数,除了影响流量范围大小外,还会使峰值效率点的绝热效率、总压比分别产生近4.0%、1.5%的波动,因而需优先确定.

一种高温离心式压缩机扩压器的改进与优化

分析对比了无叶扩压器和叶片扩压器的特性,探讨了一种高温离心式压缩机中采用低稠度叶片扩压器替代无叶扩压器的设计方案,并通过压缩机的性能测试验证了该方案的可行性。

离心压缩机低稠度叶片扩压器匹配设计方法研究

低稠度叶片扩压器(LSVD)在不损耗稳定工况范围的同时,具有较高的效率,应用广泛。本文以当量扩张角为判断依据,结合稠度的概念,提出一种LSVD设计方法,并基于两区域模型建立一种LSVD性能计算方法,完成大规模压缩空气储能系统离心压缩机大流量系数叶轮扩压器匹配设计。结果表明,基于两区域模型所建立的性能计算方法可以作为一维预设计的工具,并结合低稠度叶片扩压器设计方法,实现扩压器匹配设计;进口冲角在-3°^-2°时,离心压缩机整级性能较好,达到设计要求。

可调低稠度扩压器对提升离心压缩机气动性能的数值研究

本文以某燃料电池车用高速小型离心压缩机为研究对象,采用商业软件ANSYS CFX,分析了70000~100000r/min不同转速下,从阻塞到喘振流量范围内,低稠度扩压器叶片安装角分别为10°、15°、20°、25°时,离心压缩机的级性能变化,并与无叶扩压器进行对比。数值结果显示,低稠度扩压器提高了静压恢复系数,扩压器内径向方向和叶高方向减速均匀,流动损失小。可调安装角的低稠度扩压器可在各转速下较无叶扩压器提高约8%的流量范围,并且能在各工况提高至少压缩机4%的压比及等熵效率。通过分析各工况下压缩机比转速、扩压器进口冲角和叶片安装角之间的关系,基于响应面模型给出进口冲角和叶片安装角相对比转速的多项式,为可调低稠度扩压器的实际应用提供研究基础。

高压比跨声速离心压气机设计研究

为探索高压比跨声速离心压气机级的快速设计方法,以级总压比7.0为目标,采用自行开发的离心压气机快速设计程序,设计了一单级跨声速离心压气机,并采用适应于高进口马赫数的低稠度最大厚度后移的双圆弧叶型叶片扩压器,保证压气机级有较宽的稳定工作流量范围。经CFD软件对设计的压气机进行性能预测表明,初步设计的离心压气机叶片扩压器扩张角过大,造成叶片尾缘出现严重回流。通过调整叶片厚度和中心线折转角减小了扩张角,改进后的离心压气机设计点总压比为8.305,等熵效率为81.8%。