热能动力工程

作者：周志涛，樊 澍，胡 峰，张 海

单位：哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,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：湿压缩;射流预冷;双向耦合流动;激波;相似理论

基金：黑龙江省自然科学基金（LH2020E066）

为研究射流液滴与空气双向耦合流动对压气机内部流场及其工作性能的影响，以NASA Stage35为模型，基于相似理论得到高空高马赫数下相似流场和压气机进出口条件，并对多工况下不同喷水量和液滴粒径下的射流冷却湿压缩过程进行分析。研究表明：射流预冷技术可有效抑制压气机进气同比温升。液滴与空气双向耦合流动使得压气机内部流场发生变化，有效降低叶片载荷的同时使动叶内的激波后移。在空气质量流量的0~2%的射流范围内，随着喷雾粒径的增大，压气机压比先增大后减小；比耗功量随喷雾量的增多而减少。25 km高空3.5Ma工况下， 5 μm粒径且喷雾量为空气质量流量的2%时，液滴蒸发率超过50%，压气机出口温度下降约20%，实际比压缩耗功同比减少约12%，压气机等熵效率提升约8%。

来源：2021年第9期

《热能动力工程》期刊编辑部

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