组装式压缩机叶片扩压器设计及性能分析

针对某组装式压缩机用半开式小流量系数叶轮,设计了两种不同型式的叶片扩压器,并对半开式叶轮和叶片扩压器组成的模型级的内部流动进行数值模拟,以及对两种扩压器的流场分布和性能进行了分析。试验结果表明:采用机翼形扩压器相比楔形扩压器,气动性能得到明显提高。     

叶片扩压器在小流量离心压缩机中的应用研究

应用流动分析软件Fine/Turbo对叶片扩压器在压缩机基本级环境条件下进行了数值研究.在设计工况和变工况下获得叶片扩压器内部详细的流动规律,并对有叶片扩压器和无叶扩压器的级进行了性能比较.计算结果对于小流量离心压缩机的基本级采用叶片扩压器比采用无叶扩压器能获得更大的静压恢复系数,并提高了小流量压缩机基本级的气动性能.     

离心式压缩机小流量级分析与优化设计

对某离心式压缩机小流量级的内部流动情况采用了三维粘性流场进行数值模拟。通过对其整级，特别是无叶扩压器和回流器内部流场进行了分析探讨，提出了无叶扩压器、弯道和回流器的改造方案，使其优化后的级多变效率在各个工况下均有所提高。     

离心压缩机半开式叶轮与叶片扩压器级内流动的数值模拟

对由半开式叶轮和叶片扩压器组成的离心压缩机模型级内部的流动进行了数值模拟，分析了叶轮与叶片扩压器内部的流动情况及相互影响。结果表明，用半开式叶轮代替模拟级中的闭式三元叶轮后，流动情况严重恶化，级出口静压系数降低；与无叶扩压器相比，叶片扩压器使级出口压力系数升高。在相同叶轮出口速度下，叶片扩压器比无叶扩压器中气流速度下降迅速，叶轮出口处平均流场趋于均匀。     

不同叶高直板扩压器对压缩机级性能的影响

利用计算流体动力学方法,对3种不同叶高的直板型叶片扩压器下离心压缩机级的三维粘性湍流流场进行了数值模拟计算;对压缩机级的多变内效率和总压比性能曲线进行了比较.通过对气流流动参数在不同叶高扩压器内的分布规律的分析,给出了扩压器叶片高度对气流的影响特点,为流体机械部件的优化提供了数值依据.     

不同扩压器形式对叶轮内流动影响的研究

针对离心式压缩机模型级进行了数值模拟,与试验结果对比验证了计算模型的正确性,用无叶扩压器代替叶片扩压器在相同的边界条件下进行流场数值模拟,根据模拟结果对比分析了两种情况下叶轮内部的流动特征,揭示了叶片扩压器和无叶扩压器对离心式压缩机级内流场的影响规律.     

叶片扩压器内跨盘─盖流场的实验研究

采用三孔探针沿叶片扩压器轴向测量了跨盘─盖流场，获得了叶片扩压器内速度场和压力场跨盘─盖的分布特性，并分析了中、小流量时扩压器内流动的变化趋势。实验结果表明：叶片扩压器内流动是一个既扩压又均匀化的过程，随着流动向扩压器出口的发展，沿叶片吸力面侧低速流体区不断扩大，在小流量工况时靠近扩压器盘差侧出现倒流，此时最容易引起离心压缩机工作性能失稳。     

串列叶栅扩压器第一列叶片出口角对性能的影响

将串列叶栅设计思想应用于100kW微型燃机离心压气机扩压器上。深入研究了串列叶栅扩压器第一列叶片出口角对其性能的影响。通过多方案的对比研究,获得了对应相对最优性能的第一列叶片的安装角方案。即当第一列叶片偏向第二列叶片吸力面0.8＆#176;,出口角为31.5＆#176;时,由于第一列叶片出口与第二列叶片进口径向重叠区域形成恰当的渐缩型通道,此时扩压器的扩压速度比（DVR）最小,流道内流动均匀,二次流动损失最小,多变效率、压比和总压恢复系数都达到最高。     

叶片扩压器内跨盘—盖流场的实验研究

采用三孔探针沿叶片扩压器轴向测量了跨盘－盖流场，获得了叶片扩压器内速度场和压力场跨盘－盖的分布特性，并分析了中、小流量时扩压器内流动的变化趋势。实验结果表明：叶片扩压器内流动是一个既扩压又均匀化的过程，随着流动向扩压器出口的发展，沿叶片吸力面侧低速流体区不断扩大，在小流量工况时靠近扩压器盘盖侧出现倒流，此时最容易引起离心压缩机工作性能失稳。     

斜流压气机扩压器流场的数值模拟

用数值模拟方法研究了某高压比斜流压气机级,并对最大效率工况点的扩压器内部流场进行了初步分析。结果表明,斜向扩压器的最大静压恢复系数为0.525,轴向扩压器为0.502;斜向扩压器叶片压力面附面层大面积分离,造成严重的气动损失,使得其总压恢复系数较低;轴向扩压器只在叶片吸力面出现部分附面层分离,总压恢复系数相对较高;经过一排斜向叶片扩压器和一排轴向叶片扩压器,气流流动方向与子午面的夹角总共扭转了大约50°,扭转角度过大因而附面层分离严重,是造成扩压器性能下降的主要原因。     

两个典型离心式压缩机级静子元件中流动的数值模拟

使用NUMACA软件对两个不同流量系数的离心式压缩机级静子元件中的流动进行了数值模拟。分析了两个级无叶扩压器中的流场及其中一个级弯道和回流器中的流场。对离心式压缩机级设计提供了改进信息。     

低稠度半高叶片扩压器的模型级性能研究

通过数值模拟的方法研究了低稠度半高叶片扩压器在大流量离心压缩机模型级中的应用,并比较了其与无叶扩压器对模型级气动性能影响的差异.研究结果表明:采用低稠度半高叶片扩压器的模型级基本消除了盖侧附近低总压高熵值的区域,气动性能有较大提高.     

导叶安装位置对扩散器性能影响的数值分析

针对通风机扩散器的导叶安装位置,利用COSMOS/FLOWORKS软件对扩散器内部流场进行模拟和数值分析,得到相应工况下扩散器的静压力系数C_p曲线、大气压力系数C_(pa)和效率η.分析得出导叶安装位置对扩散器性能影响的规律,为通风机扩散器的设计提供理论依据.     

离心压气机叶片扩压器多点气动优化设计

在级环境下采用遗传算法和人工神经网络对高压比离心压气机叶片扩压器叶片几何型线进行了多点气动优化设计。根据优化前后的计算结果,对优化前后叶片扩压器内部的流动特征进行了对比分析。优化结果表明,采用多点优化设计可以有效提高离心压气机的气动性能。     

不同类型扩压器对离心式压缩机结构振动与辐射噪声影响的试验研究

扩压器是离心压缩机中的重要部件之一,不同类型的扩压器对压缩机的各方面性能影响很大。本文以MCL离心压缩机为研究对象,分别选取了全高叶片扩压器、楔形扩压器、半高叶片扩压器和无叶扩压器4种扩压器,在φ200模型级试验台上,开展了在不同流量下,不同扩压器对压力脉动(PP)、振动和声强影响的试验,获得不同类型的扩压器对结构振动与辐射噪声的影响的结果,选择楔形扩压器更具有优势,为离心压缩机的优化设计打下基础。     

扩压器稠度对离心压缩机性能影响的数值分析

通过CFD手段,比较了几个不同稠度的叶片扩压器性能与内部流场损失分布,分析了稠度的变化对叶片扩压器喉部流动产生的影响,并对叶片扩压器通过减小叶片数和减小叶片弦长来改变稠度的两种不同方法进行分析,发现通过减小叶片数的方法能够获得较好的压缩机性能。     

Optimum Tilt Angle of Flow Guide in Steam Turbine Exhaust Hood Considering the Effect of Last Stage Flow Field

Heat transfer and vacuum in condenser are influenced by the aerodynamic performance of steam turbine exhaust hood. The current research on exhaust hood is mainly focused on analyzing flow loss and optimal design of its structure without consideration of the wet steam condensing flow and the exhaust hood coupled with the front and rear parts. To better understand the aerodynamic performance influenced by the tilt angle of flow guide inside a diffuser, taking a 600 MW steam turbine as an example, a numerical simulator CFX is adopted to solve compressible three-dimensional(3D) Reynolds time-averaged N-S equations and standard k-e turbulence model.And the exhaust hood flow field influenced by different tilt angles of flow guide is investigated with consideration of the wet steam condensing flow and the exhaust hood coupled with the last stage blades and the condenser throat.The result shows that the total pressure loss coefficient and the static pressure recovery coefficient of exhaust hood change regularly and monotonously with the gradual increase of tilt angle of flow guide. When the tilt angle of flow guide is within the range of 30° to 40°, the static pressure recovery coefficient is in the range of 15.27% to 17.03% and the total pressure loss coefficient drops to approximately 51%, the aerodynamic performance of exhaust hood is significantly improved. And the effectiveenthalpy drop in steam turbine increases by 0.228% to 0.274%. It is feasible to obtain a reasonable title angle of flow guide by the method of coupling the last stage and the condenser throat to exhaust hood in combination of the wet steam model, which provides a practical guidance to flow guide transformation and optimal design in exhaust hood.