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一种应用于压气机叶栅流动控制的非对称楔形涡流发生器及其设计方法

  • 发布时间: 2022-10-19
预算 双方协商
基本信息
成果方:华北电力大学(保定)
合作方式:
成果类型:发明专利,
行业领域
成果描述
本发明涉及一种轴流压气机叶栅的流动控制方法,特别是一种基于非对称楔形涡流发生器的流动控制方法。为了解决现有楔形涡流发生器因结构不合理导致的无法高效降低压气机流动损失的问题,本发明提出一种轴流压气机叶栅的流动控制方法,特别是一种基于非对称楔形涡流发生器的流动控制方法。项目组之前的研究结果显示,楔形涡流发生器诱导的吸/压力面涡类似于叶片前缘的马蹄涡,压力面分支主要参与通道涡的形成,对降低总压损失贡献显著。基于此,项目组提出了一种非对称楔形涡流发生器,重新设计了楔形涡流发生器结构,使控制吸力面分支一侧的涡流发生器的尺寸尽量减小,进而有效减小了形阻损失及吸力面侧的气流分离,解决了楔形涡流发生器降低压气机流动损失的能力不强的问题。
应用范围
可以应用于各种叶轮机械(风机、压气机、叶栅等)流道角区阻塞问题的解决。
前景分析
相比传统的对称楔形涡流发生器而言,本发明设计的非对称楔形涡流发生器的实施可以更有效地改善流动损失,减小叶栅通道内回流区域,使得通道的堵塞情况得到较大改善,从而起到减小了总压损失的目的。本发明设计的非对称楔形涡流发生器,一方面诱导产生了吸力面涡和压力面涡,通过卷吸附面层的低能流体,进而改变通道涡的结构和横向流动,减少了吸力面/端壁角区气流分离,从而降低了压气机叶栅的总压损失。相比于原型叶栅,出口截面的总压损失降低了21.03%,反流区面积减小11.14%。另一方面,相对于对称楔形涡流发生器,减小了吸力面侧结构的几何尺寸,在保证压力面侧结构对流场有益干涉的前提下减小了涡流发生器的整体尺寸,使得由于涡流发生器自身对流场堵塞带来的形阻损失减小,从而减小了压气机的总压损失。

联系方式

  • 联系人:

    郎进花

  • 联系电话:

    18161916232

  • 通讯地址:

    华北电力大学(一校区)

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