向心透平设计参数优化及数值模拟

• 作者: 孟林 李新禹 郝旭涛 陈林
• 来源期刊: 煤气与热力
• 学科: 工学
• 关键词: 向心透平 轮周效率 参数优化 数值模拟
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 热源与冷源
• 页码范围: 12-15
• 页数: 4页
• 分类号: TK14
• 字数: 3024字
• 语种: 中文

摘要

将向心透平(以下简称透平)作为研究对象,选取R123作为循环工质.采用热力计算方法,对动叶入口工质速度气流角α1、动叶出口工质实际相对速度的方向角β2对透平性能指标(轮周效率)的影响进行计算分析,确定α1、β2的最优值.α1的取值范围为15°～25°,变化步长设定为1 °.β2的取值范围为25° ～45°,变化步长设定为2°.在设计参数优化的基础上,采用CFX16.0软件对透平蜗壳内部速度场、静压分布进行数值模拟.当β2为25°时,轮周效率、动叶转速均随α1的增大而减小,α1宜选取15°.当α1为15 °时,轮周效率随β2的增大先增大后减小,在β2为34°时轮周效率出现最大值,β2宜选取34°.动叶转速随β2的增大持续增大,存在最佳转速(4 354min-1)对应轮周效率最大值.蜗壳内的速度场分布非常复杂,径向及周向的速度分布均不均匀.喷嘴出口气体速度很高,一直延伸到蜗壳内部.沿流道流向蜗壳的出口,流体速度逐渐降低,在蜗壳出口形成气体旋涡.蜗壳内静压分布不均,蜗壳的进口处存在呈周向分布的局部高压区,蜗壳出口的静压比较低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李新禹	天津工业大学机械工程学院	36	185	8.0	12.0
2	陈林	天津工业大学机械工程学院	9	29	3.0	5.0
3	孟林	天津工业大学机械工程学院	6	5	1.0	2.0
4	郝旭涛	天津工业大学机械工程学院	6	5	1.0	2.0