資源描述:
《低展弦比微型軸流渦輪彎葉片設計.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第47卷第1期2015年2月南京航空航天大學學報JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDOI:10.16356/j.1005—2615.2015.01.023低展弦比微型軸流渦輪彎葉片設計謝婕夏晨張遠森李傳鵬(南京航空航天大學江蘇省航空動力系統(tǒng)重點實驗室,南京,210016)V01.47No.1Feb.2015摘要:針對微型軸流渦輪機面臨的低展弦比、低雷諾數導致效率降低的問題,以某型200kW微型燃氣軸流渦輪發(fā)電機高壓渦輪為研究對象,采用數值模擬方法開展了低展弦比下微型彎曲軸流渦輪葉片設計技術研究。對展弦比為O.88的渦輪靜葉,
2、分析對比了正彎和J型彎靜葉對微型渦輪流場的影響,結果顯示:正彎靜葉頂部出口氣流角較大,造成下游動葉葉尖泄漏損失增大,整體效率下降;而J型彎方案抑制了下游動葉葉背中徑的流動分離,整體性能較原型有所提升。然后,研究了J型靜葉彎高和彎角對渦輪性能的影響規(guī)律,結果表明:采用大彎高小彎角設計的J型靜葉提高了靜葉根部通流能力,同時合理分配了靜葉通道內的負荷以及出口氣流方向,對渦輪級流場的改善效果更佳。J型靜葉彎高為l、彎角為+5。時,級效率達到o.852,流量為1.205kg/s,較原型分別提高了O.77%和O.96%。關鍵詞:微型軸流渦輪;葉片;展弦比;正彎;J型彎中圖分類號:V231.3文獻標志碼:A
3、文章編號:1005—2615(2015)01—0160—07MicroAxialTurbineBOwedBladeDesignatLowAspectRadioXi已,i已,XZ盤C訖P咒,Z五口挖gy???,zsP理,LfC忍“口咒pP挖g(JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystem。NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:Basedontheproblemofthemicroaxialturbineefficiencybeingr
4、educedatlowaspectradioandlowReynoldsnumber,regardingahigh—pressureturbineofa200kWmicroturbinegeneratorastheob—jectofstudy,themicrobowaxialturbinestatordesigntechnologyisresearchedusingthenumericalsimulationmethodat10waspectradio.Whentheturbinestatoraspectradiois0.88,theeffectofposi—tivebowstatorandJ
5、bowstatorontheturbineflowfieldisanalyzedandcompared,andtheresultsshowthat:Thepositivebowstatorenlargesthestatorexitflowangelonthetipandtherotortipclearance10ss,sodropstheefficiency.TheJbowstatorrestrainstheflowseparationofrotorinthemidandim—provestheoverallefficiency.Then,theeffectofbowheightandbowa
6、ngelontheJbowstatorisstud—ied,andtheresultindicatestheJbowstatorwithbigbowheightandlittlebowangelcanimprovethemassflowofhub.Atthesametime,thepassageaerodynamicloadandtheexitflowangelarereasona—blydistributed,whichcanimprovetheturbineinternalflow.WhenJbowstator’sbowheightis1andbowangelis+5。,thestagee
7、fficiencyandthemassflowachieveO.852and1.205kg/s,andincreasebyO.77%ando.96%comparedwitchoriginalones,respectively.Keywords:microaxialturbine;blade;aspectradio;positiVebow;Jbow微型渦輪機具有尺寸小、質量輕、功率密度高的優(yōu)點,在微