周向槽机匣处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102927053102927053B(45)授权公告日2015.01.21(21)申请号201210451788.9(第4期),全文.(22)申请日2012.11.12祝剑虹.跨声压气机周向槽处理机匣非设计工况研究.《航空动力学报》.2008,第23卷(第(73)专利权人西安交通大学4期),全文.地址710049陕西省西安市咸宁西路28号夏钦斌.低雷诺数下跨声速转子周向槽处理(72)发明人席光马岩机匣扩稳研究.《空气动力学报》.2011,第29卷(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任(第2期),全文.公司61200楚武利.带周向槽机匣处理的压气机内部流代理人陆万寿动数值模拟与试验.《航空动力学报》.2006,第21卷(第1期),全文.(51)Int.Cl.楚武利.槽式处理机匣开槽数目对扩稳效果F04D29/42(2006.01)的影响.《推进技术》.2008,第29卷(第5期),(56)对比文件全文.EP0348674A1,1992.12.16,全文.高曼.轴流压缩机周向槽处理机匣的试验分CN101092977A,2007.12.26,全文.析.《风机技术》.2010,(第6期),全文.US2011/0299979A1,2011.12.08,全文.刘传乐；楚武利；张皓光.槽深对跨音速黄旭东.跨音速压气机失速机理及机压气机稳定性影响的数值仿真.《计算机仿匣处理的数值研究.《博士论文》.2012,第真》.2012,(第06期),第394-399页.1-9,44-75,95-97页.审查员郑皓祝剑虹.压气机周向槽处理机匣的轴向位置研究.《哈尔滨工程大学学报》.2008,第29卷(第4期),全文.楚武利.槽式机匣槽宽变化对扩稳效果影响的试验与数值研究.《航空学报》.2008,第29卷权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称周向槽机匣处理方法(57)摘要本发明提供了一种用于离心压气机的周向槽机匣处理方法，该方法综合考虑了离心压气机的结构特点和内部流动情况，在扩压器通道中易发生失速的位置沿轮盖侧周向开槽，为扩压器顶部区域的低速流体提供了一个回流通道，将低动能流体团抽吸进入处理槽内并沿处理槽周向和流向输运，在这一过程中，仅有部分流体重新注入主流，低动能流体区域的面积缩小并且流速也有提高，改善了扩压器顶部通道的流动状况，减弱了顶CN102927053BCN1029753B部通道的堵塞，大幅度提高了压气机的稳定工作范围，同时峰值效率和压比也有所提高。CN102927053B权利要求书1/1页1.一种离心压气机周向槽机匣处理方法，其特征在于包括以下步骤：1)首先，对轮盖侧没有开槽的压气机进行建模，并对其内部流场进行数值模拟和流动分析，确定压气机内占主导的流场结构及其流动特征，明确压气机流道内易于发生失速的区域；2)其次，根据步骤1)确定的压气机流道内易于发生失速的区域沿压气机轮盖侧不同子午位置开设单个周向槽并对其进行建模和数值模拟，比较不同位置周向槽机匣扩稳效果及其对压气机效率的影响，确定最佳的开槽位置；3)然后，根据压气机轮盖侧开设周向槽的最佳位置固定周向槽槽深，改变周向槽槽宽，对不同宽度的周向槽进行建模和数值模拟，比较槽宽对周向槽机匣扩稳效果及压气机效率的影响，从而确定最佳的槽宽；4)进一步，根据压气机轮盖侧开设周向槽的最佳位置及步骤3)得到的最佳槽宽，固定周向槽槽宽，改变周向槽槽深，对不同深度的周向槽进行建模和数值模拟，比较槽深对周向槽机匣扩稳效果及压气机效率的影响，从而确定最佳的槽深；5)最后，根据步骤2)、3)、4)确定的周向槽位置、周向槽的槽深和槽宽，由周向槽位置向外侧延伸开设相同的周向槽，确定槽齿宽即相邻槽的间距，改变周向槽数目，对不同槽数的周向槽机匣进行建模和数值模拟，比较周向槽数目对机匣扩稳效果和压气机效率的影响，确定最佳的周向槽数目所述的最佳开槽位置、最佳槽深、最佳槽宽及最佳周向槽数目由以下指标确定：综合失速裕度改进量(ΔSM):设计点/峰值点效率变化(Δηdes/peak):式中：Qm及εtot分别为质量流量和总压比，下标stall、des和peak分别代表失速点、设计点和峰值效率点，带有下标solid的参数为实壁机匣压气机参数，未带下标的参数为处理机匣压气机参数。2CN102927053B说明书1/4页周向槽机匣处理方法技术领域[0001]本发明涉及一种离心压气机机匣处理方法，特别涉及一种周向槽机匣处理方法。背景技术[0002]离心压气机具有体积小、单级压比高和结构简单等优点，被越来越多的应用于许多领域。近年来，伴随着人们对于微小型能量转换系统的需求和兴趣的不断提升，高转速、高压比