热能动力工程

作者：任兰学,李 冬,王 琦,闻雪友

单位：中国船舶重工集团公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,中国船舶重工集团公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,中国船舶重工集团公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,中国船舶重工集团公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,

关键词：压气机;气动设计;三维流场;CDA

基金：国家科技重大专项（2017-Ⅰ-0006-0019）；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资助

基于建立的舰船大功率多级轴流压气机气动设计体系，开展了舰船用某型大功率燃气轮机压气机设计研究，完成了6级轴流压气机的气动设计。进行了一维反问题设计、一维特性计算分析、S2反问题计算、叶片造型以及三维CFD计算分析。各级载荷分布从前面级到后面级逐渐降低，叶展方向按照等压比分配以避免径向掺混损失过大，S2设计并没有严格遵循传统的设计规律（等环量、等反动度等），而是基于一维设计方案通过不断调整优化获得的。根据CDA的特点，开发了可用于工程应用的叶片造型程序，可实现不同中弧线、不同厚度分布调节，能够实现叶片弯、掠等功能。三维数值模拟结果表明，考虑动叶叶顶具有0.5 mm间隙的情况下，6级压气机设计点效率达到89.75%，设计转速下的喘振裕度为22.5%，同时具有较好的变工况性能。

来源：2019年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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