離心壓氣機保型通道擴壓器流動分析及設計方法研究.pdf

1、由南京航空航天大學提出的保型通道擴壓器是一種新型有葉擴壓器，其通道是在子午面和回轉(zhuǎn)面上同時轉(zhuǎn)折的三維轉(zhuǎn)彎擴張管道。為了方便獨立地分析擴壓器中重要流動結(jié)構(gòu)及主要設計因素對擴壓器性能的影響，本文首先把轉(zhuǎn)彎曲率及擴張度兩個重要因素從影響擴壓器流動性能的復雜關系中解耦出來，將保型通道擴壓器的單個通道簡化為90°轉(zhuǎn)彎擴張方管，采用數(shù)值計算的方法對其進行研究。最終將部分結(jié)論應用到保型通道擴壓器中，獲得良好的驗證。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：

2、>　　1.對進口寬高比為2、轉(zhuǎn)彎半徑從5cm~?、擴張度在0.024~0.074范圍內(nèi)的若干轉(zhuǎn)彎擴張管性能進行研究，對比分析結(jié)果表明：進口馬赫數(shù)為0.9時，最佳擴張度在0.065~0.072的范圍內(nèi)；轉(zhuǎn)彎曲率對擴張管的性能存在較大的影響，但基本不改變最佳擴張度；子午向與側(cè)壁向同時擴張的轉(zhuǎn)彎擴張管能獲得較好的性能。這些規(guī)律可為擴壓器設計提供參考依據(jù)。
　　2.對高亞音入流時子午向擴張和側(cè)壁向擴張兩類轉(zhuǎn)彎管內(nèi)流動狀態(tài)進行分析總結(jié)，得到

3、了轉(zhuǎn)彎擴張管內(nèi)流動結(jié)構(gòu)，主要流動特征有通道旋渦、內(nèi)外壁角區(qū)在轉(zhuǎn)彎起始處分離渦和內(nèi)壁轉(zhuǎn)彎后段分離；并對擴張度、轉(zhuǎn)彎半徑以及擴張形式對性能的影響機理形成了一定的認識，為分析復雜的擴壓器流場提供了基礎。
　　3.開展擴張度在0.045~0.11范圍內(nèi)的保型通道擴壓器性能及流場結(jié)構(gòu)的研究，結(jié)果表明：保型通道擴壓器的最佳擴張度在轉(zhuǎn)彎擴張管研究中獲得的最佳擴張度范圍內(nèi)；保型通道擴壓器內(nèi)主要的流場特征有螺旋式前進的二次流、葉背機匣處分離渦和輪轂