氦气压气机反动度与流动损失关联性分析

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单位中国科学院上海高等研究院;中国科学院大学;
来源核动力工程
出版年2023
期号05
摘要
多级轴流氦气压气机是氦气轮机的关键部件之一,通常采用高反动度设计提升单级焓增以减少级数,但经验表明高反动度往往导致效率降低,因此在采用高反动设计时有必要澄清反动度对流动损失的影响。本文以不同反动度的氦气压气机为研究对象,利用计算流体动力学(CFD)方法详细分析了基于氦气流动的压气机叶片通道内部的叶型损失、角区损失和叶顶泄漏损失与反动度的关联性。结果表明,在100%反动度动叶和50%反动度静叶中,由于通道内相对速度较高,导致叶型损失更大,且随着反动度增高,动叶中的负荷提高导致叶顶泄漏处的损失加大,同时,静叶弯曲角的增大和展向压差使得静叶角区分离流更为严重。在100%反动度下,叶顶泄漏损失占动叶栅损失的53%,角区损失占静叶栅损失的60%。此外,本研究基于空气压气机叶型损失模型,通过物性分析优化了适用于氦气压气机的叶型损失模型。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

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