入口旋流角對排氣擴壓段氣動(dòng)性能影響的數值研究
摘要:為了研究入口氣流旋流角對帶支撐結構軸流排氣擴壓段氣動(dòng)性能的影響,以某型燃氣輪機排氣擴壓段為研究對象,采用數值計算的方法,對單獨排氣段模型及排氣段和渦輪末級動(dòng)葉耦合模型分別進(jìn)行數值模擬。采用總壓保持系數和靜壓恢復系數作為衡量排氣擴壓段氣動(dòng)性能的主要參數。排氣段單獨模擬的結果顯示,當旋流角從0°變化至-32°,總壓保持系數下降4%,且在-20°以后開(kāi)始呈現突然的快速下降趨勢;而靜壓恢復系數先上升后降低,在-16°時(shí)達到最大值。另外,通過(guò)耦合模型與單獨排氣段模型的數值計算對比,發(fā)現當排氣段入口旋流角和質(zhì)量流量相同時(shí),計算結果較為一致。以上結果說(shuō)明,入口旋流角是影響排氣擴壓段流動(dòng)性能的關(guān)鍵因素之一,進(jìn)行排氣段結構設計時(shí)要充分考慮旋流角對內部流動(dòng)的影響。而且,單獨排氣段數值模擬在相同質(zhì)量流量和旋流角度條件下,可近似達到耦合模擬的精度,提高設計效率。
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