新闻动态
图片新闻
综合新闻
学术活动
科研进展
媒体报道
科研机构
国家能源风电叶片研发(实验)中心
能源动力研究中心
轻型动力实验室
循环流化床实验室
分布式供能与可再生能源实验室
储能研发中心
传热传质研究中心
工业燃气轮机实验室
无人飞行器实验室(筹)
新技术实验室(筹)
 
您当前所在位置:首页>新闻动态>科研进展
低进气度部分进气涡轮级间过渡段气动优化设计研究进展
发稿时间:2017-05-29         作者:隋秀明          来源:国家能源风电叶片研发(实验)中心     【字号:

  当涡轮进口体积流量较小时,采用部分进气的方式相比全周进气设计,能够提升叶高、降低二次流损失,显著提升涡轮性能。部分进气涡轮的气动性能随进气度的降低而降低,设计中希望尽可能保持较大的进气面积,但在某些应用领域,涡轮进口总压高、体积流量小的特点致使涡轮进气度较小,涡轮效率较低。为此,研究人员在部分进气涡轮级间布置过渡段,提升过渡段后面级涡轮进气度,进而提升过渡段后面涡轮级气动性能。 

  为实现上述目标,涡轮工质在过渡段内沿流向减速扩压,进而使得过渡段出口工质体积流量大于过渡段进口值。然而部分进气涡轮本身的流动特点导致涡轮级间过渡段的气动设计又显著区别于燃气涡轮扩压器。 

  针对上述问题,通过理论分析与数值验证相结合的方式,研究人员完成了低进气度涡轮级间过渡段的气动优化设计和实施方案。过渡段包括过渡段内端壁、过渡段外端壁和过渡段周向侧壁面,过渡段内外端壁及周向侧壁面构成一个气流流道(图1)。低进气度多级部分进气涡轮级间过渡段气动优化设计方案,增加了过渡段后面级涡轮进口进气度,进而提升其气动性能的同时,通过加速气流的方式克服了部分进气效应导致的过渡段进口顺着气流预旋方向的侧壁面处的逆压梯度,使得过渡段总压损失降低了52.9%,出口气流均匀性得以明显改善(图2)。 

1 过渡段几何模型 

2 50%叶高马赫数云图 

 
评论
相关文章