基于某型压气机静叶的端弯改型数值模拟.pdf

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1、第56卷第1期汽轮机技术V01．56No．12014年2月TURBINETECHNOLOGYFeb．2014基于某型压气机静叶的端弯改型数值模拟赵俊明，张成义，冯永志，张宏涛，吕智强，李长宝(1哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046；2哈电集团重型装备有限公司，秦皇岛066000)摘要：以某重型燃气轮机压气机的第l5级为研究对象，采用端弯叶片技术对其静叶进行改型，通过数值模拟研究了静叶改型对压气机气动性能的影响。数值模拟结果表明：通过端弯叶片改型，能够有效地抑制端区分离流动，从而明显提高压气机的效率和压比。关键词：压

2、气机；端弯叶片；端区分离；数值模拟分类号：TK474．811文献标识码：A文章编号：1001—5884(2014)01-0024-02Numerica1SimulationoftheEnd．bendBladeBasedonACompressor’SStatorZHAOJun—ming，ZHANGCheng-yi，FENGYong-zhi，ZHANGHong—tao，LVZhi-qiang，LIChang-bao(1HarbinTurbineCompanyLimited。Harbin150046，China；2HarbinEl

3、ectricCorporationHeavyEquipmentCompanyLimited，Qinghuangdao066000，China)Abstract：Theeffectsofremodelingofstatoronaerodynamicperformanceofcompressorarenumericallyinvestigatedbasedon15stageofaheavygasturbinecompressor．theend—bendbladetechnologywasadoptedforretrofittin

4、gofstatorinsimulation．Numericalsimulationresultsshowthattheend-bendbladecancontroleffectivelytheseparationflowatthecomerzone，andincreasetheefficiencyandthepressureratiogreatly．Keywords：compressor；end-bendblade；cornerseparation；numericalsimulation用端弯叶片技术改型，数值研究端弯叶片改

5、型对压气机气动0前言性能的影响。端弯作为叶片改型技术已经广泛应用到叶轮机械的叶1几何模型和数值方法片优化设计中。在多级压气机中，由于前面各级上下端壁附面层的累积效应，使得后面级进口端区附面层较厚，占叶高本文以某重型燃气轮机压气机的第15级为研究对象，的范围较大容易发生流动分离，通过采用端弯技术可以改善对其静叶上端壁附近采用7％端弯弯高，lO。端区叶型角度变端区流动情况，提高压气机的稳定性。化的端弯方案，计算模型、静叶原型及端弯模型如图1所示国内外对端弯技术已经进行了大量的研究工作。黄力(ori表示原型，opt表示端弯模型)，

6、针对原型和端弯改型这希等人通过数值试验、理论分析以及试验分析的综合手段两种模型进行了设计压比下的数值模拟研究，研究端弯改型探讨了叶片端弯的气动机理，分析表明，叶片端弯除导致当对压气机性能的影响。地流态改变外，主流区流场也将重新分布，它对整个端弯效果有着十分重要的影响；蔡运金等人对某高压压气机静叶采用端弯叶片改型技术，试验结果表明，端弯静叶片使下游的动叶端部区过大的正攻角大幅度下降，使攻角趋向于合适，同时，主流区的攻角也下降，使叶高方向的流动均得到改善，喘振裕度和效率均得到大幅度提高；Woollatt，G等人对某三级压气机的静

7、叶采用前缘增弯的端弯技术，经试验研究，该端弯改型技术能够有效地控制静叶角区失速。在重型燃气轮机的消化吸收过程中，发现其压气机后几级的静叶根部端区分离比较严重，端区二次流动较强、附面层较厚，造成上端壁附近损失增大、通流能力下降。本文以)计算模型)ori(c)opt某重型燃气轮机压气机的第l5级为研究对象，对其静叶采图1几何模型．收稿日期：2013-05—16基金项目：国家863计划重型燃气轮机重大项目资助(项目编号：2008AA05A302)。作者简介：赵俊明(1980一)，男，工程师，主要从事燃气轮机研制及开发工作。52汽轮

8、机技术第56卷合滑压运行时滑压曲线的计算方法，该方法概念清晰，计算日自《日台苣器过程简单。"：2：2¨¨：：u98765"：2¨：：n98765(2)通过对湖南某电厂N600—16．67／538／538型汽轮机的实例计算，得到了汽轮机二阀、三阀分别全开时的滑压运行曲线，并将其与制造厂滑压运