一种燃气轮机压气机机匣防喘结构及其喘振裕度评价方法技术

本发明专利技术公开了一种燃气轮机压气机机匣防喘结构及其喘振裕度评价方法，包括压气机机匣，在压气机机匣的前部设置有机匣处理段，机匣处理段包括防失流段内腔，防失流段内腔内侧设置有防失流段内环，防失流段内环上设置有轴向斜槽与防失流段内腔内的回流腔连通，且在防失流段内腔内设置有径向挡板；所述轴向斜槽沿其所在圆半径线旋转90

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机压气机机匣防喘结构及其喘振裕度评价方法
本专利技术涉及流体机械压气机
，具体涉及一种燃气轮机压气机机匣防喘结构及其喘振裕度评价方法。
技术介绍
轴流风扇/压气机作为一种广泛应用的流体机械，如何提高其工作稳定性一直是计算热点和难点，国际上对提高稳定性裕度的扩稳措施进行了各种探索，主要包括可调叶片，机匣处理(周向槽和轴向缝)，叶顶喷气，大小叶片等；机匣处理作为一种有效的被动扩稳措施，出现于上世纪60年代，因其结构简单，易于安装，扩稳效果良好，得到了广泛的计算与应用；多年来，机匣处理的扩稳机理及其设计方法一直是叶轮机匣领域的计算热点和难点问题；压气机机匣处理的主要作用是减小失速点的流量，从而增加压气机的喘振裕度，而目前现有的机匣结构在进行机匣处理的过程中，存在进气段进气量较小、排气段对轴向速度的增加量较小等问题；因此，急需设计出一种压气机机匣处理结构，来改变进口进气量与进气流动情况，提高流量系数，改善顶部冲角过大的流动状态，有效地进行扩稳、减小失速点的流量。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术旨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机压气机机匣防喘结构，其特征在于，包括压气机机匣，在压气机机匣的前部设置有机匣处理段，机匣处理段包括防失流段内腔(1)，防失流段内腔(1)内侧设置有防失流段内环(2)，防失流段内环(2)上设置有若干轴向斜槽(21)，轴向斜槽(21)与防失流段内腔(1)内的回流腔(11)连通，且在防失流段内腔(1)内设置有若干径向挡板(12)，形成多个空气流道；所述轴向斜槽(21)沿其所在圆半径线旋转90°，与转子叶片(3)的叶片弦线平行，且轴向斜槽(21)沿其轴线旋转45°。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机压气机机匣防喘结构，其特征在于，包括压气机机匣，在压气机机匣的前部设置有机匣处理段，机匣处理段包括防失流段内腔(1)，防失流段内腔(1)内侧设置有防失流段内环(2)，防失流段内环(2)上设置有若干轴向斜槽(21)，轴向斜槽(21)与防失流段内腔(1)内的回流腔(11)连通，且在防失流段内腔(1)内设置有若干径向挡板(12)，形成多个空气流道；所述轴向斜槽(21)沿其所在圆半径线旋转90°，与转子叶片(3)的叶片弦线平行，且轴向斜槽(21)沿其轴线旋转45°。


2.根据权利要求1所述的一种评价燃气轮机压气机机匣防喘结构喘振裕度的方法，其特征在于，包括：
步骤一：确定计算域，选取压气机的一个流道，并将流道出口位置沿Z轴向下游延伸1倍动叶弦长作为计算域；
步骤二：划分计算网格，采用可视化IGG/AutoGrid5进行单通道网格的划分，整个计算域分为主流区与机匣处理区；
步骤三：确定计算主流区与机匣处理区的三维粘性定常流场的方法；
步骤四：在确定叶轮组的三维粘性定常流场的评价方法后，对叶轮组在设计工况和低压工况下的喘振裕度进行计算，并在计算后，对燃气轮机压气机机匣防喘结构的机匣处理性能进行评价：



式中，π和G分别表示总压比和流量，下标s和0分别表示机匣处理近失速点和工作点。


3.根据权利要求2所述的一种评价燃气轮机压气机机匣防喘结构的喘振裕度的方法，其特征在于：步骤二所述的对主流区和机匣处理区划分网格的具体步骤包括：
S201.在主流区网格生成过程中，捕捉近壁面湍流附面层流动的详细流动特征，加密靠近壁面的网格，近壁面第一层网格距离固壁距离取0.001mm；
S202.将y+值控制在低雷诺数湍流模型要求的范围之内，壁面附近的网格沿壁面法向方向按几何级数的规律加密，网格数为该方向网格总数的三分之一，边界层外的网格均匀分布；
其中：1≤y+≤10；
S203.在机匣处理区网格划分过程中，采用Autogrid5划分结构化网格，并在机匣处理区和转子区之间设置转/静子交界面。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钰洁，贺星，刘永葆，余又红，邹凯凯，张筠松，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42