一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法技术

本发明专利技术涉及一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法，属于无导叶对转涡轮的气动设计技术领域。本发明专利技术根据无导叶对转涡轮设计特点，给出无导叶对转涡轮速度三角形关键参数的选取方法或合理的取值范围，进而探讨和发展无导叶对转涡轮一维气动设计方法。此设计方法可以快速、准确评估无导叶对转涡轮气动性能，并通过合理的选择设计参数，实现对转涡轮的优化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法
本专利技术属于无导叶对转涡轮的气动设计
，具体涉及一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法。
技术介绍
无导叶对转涡轮的气动设计中，基元级速度三角形分析是最为重要的方法。在初步研究阶段，往往选择若干速度三角形关键参数和涡轮的气动性能参数，利用模型分析、数值模拟或实验测试的手段，研究关键参数的取值对涡轮气动性能的影响关系。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法，以快速、准确评估无导叶对转涡轮气动性能，实现对转涡轮的优化设计。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法，该方法中，对于无导叶对转涡轮，推导出涡轮的出功比、高压涡轮效率、低压涡轮效率、涡轮总效率这几个参数随基元级的气动性能参数的变化，从而基于基元级的气动性能参数设计涡轮的出功比、高压涡轮效率、低压涡轮效率、涡轮总效率这几个参数。优选地，该方法中，设高压动叶、低压动叶圆周速度分别为UA、U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法，其特征在于，该方法中，对于无导叶对转涡轮，推导出涡轮的出功比、高压涡轮效率、低压涡轮效率、涡轮总效率这几个参数随基元级的气动性能参数的变化，从而基于基元级的气动性能参数设计涡轮的出功比、高压涡轮效率、低压涡轮效率、涡轮总效率这几个参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种无导叶对转涡轮一维气动设计方法，其特征在于，该方法中，对于无导叶对转涡轮，推导出涡轮的出功比、高压涡轮效率、低压涡轮效率、涡轮总效率这几个参数随基元级的气动性能参数的变化，从而基于基元级的气动性能参数设计涡轮的出功比、高压涡轮效率、低压涡轮效率、涡轮总效率这几个参数。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法中，设高压动叶、低压动叶圆周速度分别为UA、UB，则基元级的气动性能由以下7个变量确定，分别是：
第一级静叶出口气流角α1；
流量系数φ＝C1z/UA；
动叶出口相对气流角β2；
高压级轴向速度比K21＝C2z/C1z；
高压动叶与低压动叶圆周速度比UAB＝UA/UB；
轴向速度比K43＝C4z/C3z；
出口绝对气流角α4；
其中，C表示绝对速度，下标1、2、3、4分别表示高转进口、高转出口、低转进口、低转出口，下标Z表示轴向速度。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法中，进一步定义高压涡轮的载荷系数为：



其中，LuA为高压涡轮轮缘功；ΔCuA为高转扭速；
上式中



C2u为高转出口切向速度；W2u为高转出口速度周向分量；W2z为高转出口速度轴向分量；
定义低压涡轮的载荷系数为：



LuB为低转涡轮轮缘功；ΔCuB为低转扭速；C3u、C4u为低转进口、低转出口切向速度；α3为低压涡轮转子进口绝对气流角；
对于涡轮基元级，采用如下效率定义公式：

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志伟，秦勇，蔡文哲，陈宝延，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11