离心式压气机的模化设计与分析

摘要

[目的]作为叶轮机械领域的研究热点,离心式压气机对燃气轮机总体性能的影响很大.为了在相对较少的试验工况下实现性能优良的新型压气机设计,可采用效率高、成本低的模化设计方法.[方法]以某型高性能离心式压气机为母型,基于相似原理模化设计压比为4.42,绝热效率为79.19％的新型压气机,并采用NUMECA系列软件对离心压气机进行网格划分和三维流场数值模拟,对比分析模化压气机与母型压气机在80％,90％,100％,110％转速工况下的主要性能参数.[结果]结果表明:在100％转速工况下,模化压气机的喘振裕度比母型压气机提高了5.48％,但在其他转速工况下均下降了1％左右;模化压气机的压比与绝热效率在小流量工况下相对于母型压气机略有提升,但在大流量工况下均明显下降.[结论]基于相似原理进行模化设计的新型压气机基本达到了母型压气机的总体性能水平,研究成果可为离心压气机的模化设计提供参考.