双离心压气机共用单一进气歧管致 进口流场畸变的仿真分析

针对V型发动机的共用单一管路对置离心压气机进口流场畸变特性进行了研究,通过台架试验测试了初始压气机性能,完成了仿真模型的标定。在此基础上分析了压气机进口流场的变化特征,分析结果表明:共用单一管路对压气机特性影响明显,造成了两侧压气机堵塞流量的降低,在大流量工况区域效率明显下降,右侧压气机恶化程度要明显高于左侧。原因在于受安装位置空间限制,喉口处畸变扩展与进口周向畸变叠加效应使得右侧压气机在周向和叶高方向的畸变程度均高于左侧压气机。进口的畸变效应会一直持续至压气机叶轮内部,使压气机性能变差。     

进口端壁导叶对离心压气机特性影响研究

针对进口端壁导叶对离心压气机特性影响进行了研究,通过在试验标定仿真模型的基础上对压气机内部的流动特性进行了详细的分析,结果表明:正预旋导叶使压气机的阻塞流量和喘振流量向小流量方向偏移,有效提升离心压气机的稳定性。而负预旋导叶在流量特性上与正预旋刚好相反,使压气机特性向大流量工况偏移。进口预旋导叶的存在明显改变了叶轮进口的相对气流角,正预旋能够使得入流气流冲角变小,从而带来效率的提升。负预旋会使压气机效率特性变差。虽然端壁正预旋导叶使离心压气机堵塞流量略有降低,但是效率和稳定明显提升,并进行了实验的验证。     

进气弯管对离心压气机特性影响及弯管结构优化

离心压气机进口常采用弯管导流进气,弯管中的二次流动会导致压气机进口气流出现畸变,影响压气机的气动性能。针对这一问题,通过数值仿真与台架试验相结合的方式,研究弯管对离心压气机特性的影响规律及产生机理。在此基础上提出在弯管内增加导流肋片的改进方法,并进行数值仿真与试验验证。研究结果表明：在压气机进口增加弯管后,压比和效率特性都发生了一定程度的恶化,在大流量工况时,性能的下降尤其显著;采用内部布置导流肋片的弯管结构,能够进一步规范弯管内部气流的流动特征,改善压气机进口流动状态,使流动变得相对均匀,从而使性能得到全方位的提升。     

离心压气机叶片式机匣拓稳流动特性

内燃机功率提高以及高原、高空功率恢复的要求，推动着内燃机增压比不断提高，高增压技术成为先进内燃机发展的核心关键技术之一．提高压比将导致离心压气机稳定工作范围和效率急剧降低，高压比离心压气机的气动稳定性与扩稳成为高增压技术研究的核心和难点．为拓宽跨声速离心压气机的稳定工作范围，对一种离心压气机叶片式机匣处理结构开展了研究，利用数值模拟研究了叶片式机匣内部流动特性与拓稳机理，并对导叶形式进行了优化，最后通过试验进行验证，结果表明：采用优化的导叶机匣处理结构，能够有效拓宽离心压气机高压比流动范围，喘振流量可拓宽6%～8%.