预旋对燃气涡轮排气蜗壳气动性能影响的数值研究

• 作者: 李军 李志刚 董雨轩
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 燃气轮机 排气蜗壳 预旋 气动性能
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 116-124
• 页数: 9页
• 分类号: TK269
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb202001015

摘要

采用数值求解三维RANS和Realizable k- ε湍流摸型的方法对排气蜗壳进行计算,探究燃气涡轮末级叶片造成的进气预旋对排气蜗壳气动性能的影响.数值摸拟的排气蜗壳静压恢复系数与实验数据吻合良好.文中研究摸型的导叶轴向位置固定,通过改变导叶的偏转角获得排气蜗壳测量段不同的进气预旋,进而研究了 7 种进气预旋和 6 种进气流量下,支撑板与导叶在两种不同轴向间距下的排气蜗壳气动性能和流场特性.研究结果表明:在进气预旋为 0.354 9 时,排气涡壳的静压恢复系数达到最大值,这是进出口动压差和总压损失随进气预旋变化的综合结果;超过该进气预旋后,静压恢复系数迅速下降,这是由于此时在支撑板附近产生严重流动分离,总压损失急剧增加所导致;增加支撑板与导叶之间的轴向间距,在预旋小于0.354 9 的工况下能够提高排气蜗壳的静压恢复系数,在预旋大于0.233 8的工况下能够减弱尾缘附近涡系结构,从而减小排气蜗壳的总压损失系数,但也会由于支撑板尾缘到出口距离缩短导致流动发展不充分,从而减弱排气蜗壳出口截面的流场均匀性;支撑板与导叶在两种轴向间距下,总压损失系数均随进气流量的增加呈现降低的趋势.研究工作可为燃气涡轮排气蜗壳设计提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李军	西安交通大学能源与动力工程学院	263	2157	24.0	34.0
2	李志刚	西安交通大学能源与动力工程学院	56	234	8.0	14.0
3	董雨轩	西安交通大学能源与动力工程学院	1	1	1.0	1.0