本文選題：高壓比離心壓氣機 + 初步設計�。� 參考：《中國科學院研究生院(工程熱物理研究所)》2016年碩士論文

【摘要】：離心壓氣機具有單級壓比高、結構簡單、尺寸小等特點,廣泛應用于微型燃氣輪機、渦軸發(fā)動機和飛機輔助動力。其中壓比10左右的壓氣機處于熱力循環(huán)的最佳效率點,應用需求最為急迫。本文開展了高壓比離心壓氣機設計方法的研究工作,完成了一臺總壓比9.5、效率77.6%、工作裕度12%的離心壓氣機設計。主要工作包括：1.研究離心壓氣機的初步設計方法,提出將損失模型和數(shù)學模型相結合的性能預測方案,并完成初步設計程序的編寫。2.在初步設計的基礎上,通過BladeGen對葉輪進行造型設計。然后采用商業(yè)軟件NUMECA對該離心葉輪進行了數(shù)值分析,結果顯示葉輪的等熵效率86.7%,壓比11.7。3.研究分流葉片的不同布置形式和掠型葉片對葉輪性能的影響。結果表明：分流葉片可以提高葉輪的性能,但是過多的分流葉片會影響葉輪的工作裕度。前掠葉片可以小幅提高葉輪的設計點效率,但工作裕度將變窄。后掠葉片可以在保證設計點效率的同時,提高葉輪的工作裕度。4.將不同徑向擴壓器和本文設計的高壓葉輪進行匹配。結果表明：楔形擴壓器的擴壓性能優(yōu)于無葉擴壓器；帶有入口收縮的楔形擴壓器比不帶入口收縮的楔形擴壓器的效率提高2.7%。5.設計了彎道和軸向擴壓器,研究了氣流經(jīng)過彎道后氣流角和速度場的變化規(guī)律。
[Abstract]:Centrifugal compressor has the advantages of high single-stage pressure ratio, simple structure and small size. It is widely used in micro gas turbine, vortex shaft engine and aircraft auxiliary power.The compressor with pressure ratio of 10 or so is at the best efficiency point of thermodynamic cycle, and the application demand is the most urgent.In this paper, the design method of high pressure ratio centrifugal compressor is studied. A centrifugal compressor with a total pressure ratio of 9.5, an efficiency of 77.6 percent and a working margin of 12 percent has been designed.The main tasks include: 1.The preliminary design method of centrifugal compressor is studied. The performance prediction scheme combining loss model with mathematical model is put forward, and the preliminary design program is written.Based on the preliminary design, the impeller is designed by BladeGen.The results show that the isentropic efficiency of the impeller is 86.7 and the pressure ratio is 11.7.3.The effects of different arrangement of shunt blades and swept blades on the performance of impeller were studied.The results show that the shunt blade can improve the performance of impeller, but too much shunt blade will affect the working margin of impeller.The forward swept blade can improve the design point efficiency of the impeller slightly, but the working margin will become narrower.The flyback blade can increase the working margin of impeller at the same time as ensuring the design point efficiency.The different radial diffuser is matched with the high pressure impeller designed in this paper.The results show that the performance of the wedge diffuser is better than that of the vaneless diffuser, and the efficiency of the wedge diffuser with inlet contraction is increased by 2.7% than that of the wedge diffuser without inlet contraction.The bend and axial diffuser are designed, and the variation law of the flow angle and velocity field after the air flow passes through the bend is studied.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(工程熱物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH452

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 牛利民;李淑英;;用空氣離心壓氣機母型�；O計蒸汽離心壓氣機的研究[J];應用科技;1990年01期

2 肖翔,趙曉路;離心壓氣機子午流道的快速設計分析[J];工程熱物理學報;2000年01期

3 楊策,馬朝臣,老大中;一種離心壓氣機性能仿真數(shù)學模型[J];航空動力學報;2000年04期

4 楊策,馬朝臣,王憔,老大中;離心壓氣機的初步設計及其優(yōu)化方法[J];內(nèi)燃機學報;2001年05期

5 楊策,馬朝臣,老大中;幾何參數(shù)變化對離心壓氣機性能影響的仿真研究[J];動力工程;2002年04期

6 楊策,王航;小流量離心壓氣機的設計與流場計算[J];內(nèi)燃機學報;2003年03期

7 楊策,胡遼平,馬朝臣,老大中;葉片彎曲程度對離心壓氣機性能的影響[J];北京理工大學學報;2004年12期

8 李防戰(zhàn),孟光,王廷興,Jay Fletch;基于特性方程的離心壓氣機的性能仿真[J];計算機仿真;2005年05期

9 張虹;馬朝臣;;離心壓氣機初步設計計算模型與性能仿真[J];北京理工大學學報;2006年01期

10 杜建一;湯華;趙曉路;徐建中;;葉頂間隙對離心壓氣機性能影響的研究[J];工程熱物理學報;2006年04期

相關會議論文 前4條

1 伊衛(wèi)林;季路成;肖云漢;;高壓比離心壓氣機級氣動設計及性能分析[A];中國航空學會第七屆動力年會論文摘要集[C];2010年

2 馬思寧;殷明霞;桂幸民;;高速離心壓氣機的數(shù)值模擬與流場特性分析[A];大型飛機關鍵技術高層論壇暨中國航空學會2007年學術年會論文集[C];2007年

3 李書奇;張俊躍;;兩區(qū)模型離心壓氣機性能預測方法研究[A];第四屆中國CAE工程分析技術年會論文集[C];2008年

4 王毅;;新穎結構布局高輪轂比離心壓氣機設計[A];探索 創(chuàng)新 交流——第五屆中國航空學會青年科技論壇文集(第5集)[C];2012年

相關重要報紙文章 前1條

1 桂文鋒;續(xù)發(fā)展篇章 鑄世紀輝煌[N];中國航空報;2001年

相關博士學位論文 前7條

1 王永生;離心壓氣機氣動設計程序開發(fā)及應用[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2014年

2 孫志剛;離心壓氣機內(nèi)部流動特性與流場結構研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2011年

3 初雷哲;高轉速高壓比離心壓氣機內(nèi)部流動研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2008年

4 吳世勛;雙級離心壓氣機氣動分析與優(yōu)化設計[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

5 汪陳芳;內(nèi)燃機增壓離心壓氣機變海拔工況流場控制研究[D];清華大學;2014年

6 楊名洋;內(nèi)燃機高壓比離心壓氣機擴穩(wěn)非對稱流動控制研究[D];清華大學;2011年

7 陳濤;內(nèi)燃機增壓離心壓氣機多工況通流設計方法研究[D];清華大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 朱清淋;進氣畸變環(huán)境下離心壓氣機內(nèi)部非軸對稱流動特性的研究[D];北京理工大學;2016年

2 郭龍凱;氣動掠對跨聲速離心壓氣機復雜流動結構的控制機理研究[D];北京理工大學;2016年

3 馮浩;雙參數(shù)輸出離心壓氣機的設計及試驗研究[D];北京理工大學;2016年

4 蔣松廷;高壓比離心壓氣機設計方法研究[D];中國科學院研究生院(工程熱物理研究所);2016年

5 曹志鵬;離心壓氣機氣動設計和分析方法的研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

6 張輝;多級離心壓氣機設計軟件開發(fā)及其在雙級離心壓氣機設計中的應用示范[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2008年

7 唐輝;匹配旋轉沖壓壓縮轉子的離心壓氣機氣動設計[D];大連海事大學;2013年

8 彭麗海;通流部分幾何形狀對高負荷離心壓氣機的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

9 王云飛;雷諾數(shù)對離心壓氣機性能影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

10 李德雄;某型微型離心壓氣機流場分析及其改型研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

，

本文編號：1745534