軸流壓縮機(jī)葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)軸流壓縮機(jī)設(shè)計(jì)，在保證設(shè)計(jì)點(diǎn)高效率的前提下，拓寬工況范圍，提高穩(wěn)定工作裕度是未來軸流壓縮機(jī)發(fā)展的趨勢。本文研究通過S1/S2兩類流面設(shè)計(jì)并結(jié)合多點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行單級(jí)軸流壓縮機(jī)葉片的設(shè)計(jì)，對壓縮機(jī)葉片設(shè)計(jì)點(diǎn)和非設(shè)計(jì)點(diǎn)性能進(jìn)行改進(jìn)。對使用重復(fù)級(jí)方法設(shè)計(jì)多級(jí)工業(yè)軸流壓縮機(jī)的可行性進(jìn)行論證。
　　首先，對實(shí)驗(yàn)室的S2流面通流計(jì)算結(jié)果與NUMECA軟件三維計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明兩者一致性較好，可以用于亞音軸流壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)。并

2、通過對進(jìn)口輪轂比、葉尖輪緣速度和單級(jí)壓比對轉(zhuǎn)、靜子性能的分析，選擇出合適的設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　其次，根據(jù)S2流面通流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行單級(jí)壓縮機(jī)動(dòng)、靜葉葉型的設(shè)計(jì)，并通過S1流面流場計(jì)算得到葉型的全工況特性；針對靜子葉型裕度不足的問題，采用正問題設(shè)計(jì)法對葉型幾何進(jìn)行修改，將靜葉各葉高葉型失速攻角提高了4°以上。將動(dòng)、靜葉各葉高葉型設(shè)計(jì)點(diǎn)S1流面計(jì)算結(jié)果與在三維環(huán)境中的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明：兩個(gè)計(jì)算結(jié)果基本保持一致。所以在亞音軸流壓縮

3、機(jī)設(shè)計(jì)中，S1流面計(jì)算結(jié)果可以模擬三維葉型在三維環(huán)境中的流動(dòng)特征。
　　再次，采用實(shí)驗(yàn)室S1流面多點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)對初始設(shè)計(jì)S1流面葉型的設(shè)計(jì)點(diǎn)和兩個(gè)非設(shè)計(jì)點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化后，動(dòng)、靜葉各葉高S1流面葉型在全特性范圍內(nèi)損失都有不同程度的降低，葉型低損失范圍增大。同時(shí)，葉型失速攻角都提高了1°以上。
　　最后，將初始葉型和優(yōu)化葉型分別徑向積疊成三維葉片，并構(gòu)造成單級(jí)軸流壓縮機(jī)，在全三維條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下全特性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明