热能动力工程

作者：陈 鹏，任兰学，王 琦，姜 斌

单位：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078；船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室，黑龙江 哈尔滨 150078,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078；船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室，黑龙江 哈尔滨 150078,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078；船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室，黑龙江 哈尔滨 150078,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,

关键词：HARIKA;流量系数;载荷系数;反动度

基金：国家自然科学基金区域创新发展联合基金（U20A20298）；国家科技重大专项（2017-II-0006-0019，2017-I-0009-0010）

为缩短燃气轮机低压压气机的设计周期，获取一维设计中各关键设计参数分布规律，同时得到最优的一维设计参数选取方案，采用基于HARIKA算法的压气机一维设计与分析程序对某型船用低压压气机流量系数、载荷系数和反动度的轴向布局方法进行了研究并提炼了各参数分布的数学模型。其中，流量系数和载荷系数沿级分布为近似单峰值的三次多项式曲线，反动度分布为“二段式”，通过改变流量系数和载荷系数的峰值点坐标和改变特定级反动度和反动度变化步长的方法，研究了不同布局方式对效率、喘振裕度以及压比的影响，最后结合优化算法得到了最优参数分布方案。结果发现：流量系数峰值位置在第6级，载荷系数在第5级或第6级时效率和喘振裕度性能较好；第四级反动度取值0.5~0.52时效率较高；相比载荷系数和反动度，流量系数对非设计工况性能影响更为显著，优化后的参数分布方案在各转速下喘振裕度均有所提高。

来源：2021年第9期

《热能动力工程》期刊编辑部

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