高压下真实气体效应对涡轮性能影响的仿真

• 作者: 张鹏飞 李星 许开富 王晓峰 金路
• 来源期刊: 火箭推进
• 关键词: 高压涡轮 真实气体效应 理想气体 ARK方程 压缩因子
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 94-104
• 页数: 10页
• 分类号: V434.11
• 语种: 中文

摘要

大推力补燃循环液体火箭发动机主涡轮燃气在高压下由于受到真实气体效应的影响,其气体性能偏离理想气体,常规分析方法得到的涡轮性能与实际情况存在一定偏差。采用三维流动仿真方法,结合SST湍流模型,采用定物性理想气体、ARK气体状态方程和基于NIST Refprop 真实物性数据库的涡轮性能进行了仿真研究,分析了甲烷和富氧燃气的涡轮性能,并与结合一维压缩因子修正的性能结果进行了对比。研究表明,基于真实物性数据的涡轮仿真性能与理想气体存在明显偏差,使用ARK气体状态方程能够有效减小性能仿真偏差,而使用合适的压缩因子修正具有较高的精度,可作为工程算法。