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多级轴流压气机模化设计中尺寸缩放对气动性能影响的数值研究

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基于相似理论的缩放模化方法在多级轴流压气机研发与试验测试过程中广泛应用。针对17级轴流压气机开展数值计算，研究几何尺寸模化缩放及叶尖间隙对多级轴流压气机气动性能及内部流动的影响。结果表明，在80％、100％相对换算转速条件下，压气机效率随着模化比例增大而增大，而在50％相对换算转速下，模化缩放对压气机效率的影响较小。相对于原型压气机，模化放大时，压气机前8级单级压比均有所降低，而后8级压比都提高。模化缩小时，压气机的变化规律则相反。随着压气机几何尺寸的增大，静叶叶根和叶尖区域的总压恢复系数显著提高。同时，叶片叶尖泄漏流区域的熵增减少，从而使各级效率均有所提升。缩放模化中，随着叶尖间隙的增大，泄漏流增多，恶化了动叶叶尖附近的流动分离，降低了动叶后50％弦长区域的相对马赫数，同时扩大了静叶上端壁的流动分离，使压气机效率降低。
Numerical Study of Scale Effects on Aerodynamic Performance in Multi-stage Axial Compressor Modeling Process

陈伟、崔树鑫、张毅、王磊、刘志刚

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四川大学 空天科学与工程学院,四川成都610065

中国航发 四川燃气涡轮研究院,四川 绵阳621703

压气机 缩放模化 尺寸效应 叶尖间隙 气动性能

2022

燃气轮机发电技术
燃气轮机发电专业委员会

燃气轮机发电技术

ISSN：
年,卷(期)：2022.24(4)
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