基于改进叠加法的变几何轴流压气机性能预测

作     者：刘欢 张士杰 LIU Huan;ZHANG Shijie

作者机构：中国科学院大学工程科学学院北京100190 中国科学院工程热物理研究所先进能源动力重点实验室北京100190 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2024年第64卷第5期

页      面：869-878页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家科技重大专项(2017-I-0002-0002) 

主　　题：轴流式压气机 变几何 多级 性能预测 级间引气 

摘      要：压气机作为燃气轮机的核心部件,对燃气轮机及其热力循环的性能影响显著,准确预测压气机性能至关重要。该文基于通用级特性曲线,采用改进的逐级叠加法构建了一个变几何多级轴流式压气机性能预测模型。该模型针对现代重型燃气轮机压气机的变几何特点,提出了考虑入口导叶(IGV)和可变静叶(VSV)的压气机级特性计算方法。通过在引气级所对应的连续性方程中扣除引气量的方式,该模型还预测了级间引气对压气机性能的影响。与实验结果的对比验证表明:该模型不仅可准确地预测压气机整机性能及变几何结构、级间引气对压气机性能的影响,结果的相对误差最低可达0.450%,而且可得到压气机各级的几何参数和热力学参数,为后续开发压气机部件稳态和动态模型提供了基础。