热能动力工程

作者：汪作心

单位：中国船舶集团公司第七〇三研究所,

关键词：过渡段;参数化;优化方案;逆压流动;总压损失

基金：船舶动力基础科研项目

某燃气轮机整机试验过程中,压气机部分存在高压压气机效率偏低的问题,且高、低压压比分配与设计情况存在偏差。经分析,低压压气机与高压压气机径向落差大,导致中间的过渡段内损失较大,进一步导致高压压气机进口流场品质较差,可能是高压压气机效率较低的主要原因。针对该情况,将过渡段内、外壁型线参数化,用两段四次曲线表示,在大范围内寻优,同时优化支板结构,进一步降低气流流动分离,最终确定优化方案。经流场分析发现,过渡段内壁面逆压力梯度流动会影响壁面边界层的发展,导致局部流动分离,引起较强的径向掺混,是过渡段内损失产生的主要原因,优化方案通过将逆压流动位置前移的设计,进行流动控制,降低总压损失。为验证方案的有效性,单独针对改进方案进行了吹风试验,结果表示,优化后过渡段内的流动总压损失降低至原来的18%,优化方案极大的改善了过渡段内的流动分离情况。

来源：2024年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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