清华大学学报(自然科学版)

作者：闫慧慧, 李昊昱, 周伯豪, 张煜洲, 兰旭东

单位：清华大学 航天航空学院, 航空发动机研究中心, 北京 100084

关键词：涡轴发动机,离心压气机,整体设计,数值模拟,模型优化

基金：某重油直升机研发项目(20174810037)

压气机作为航空发动机的核心器件,对发动机的流量和功率影响显著。与轴流压气机相比,离心压气机具有结构简单、制造方便以及单级压比高等特点,十分适用于流量较小、总压比不高的小型涡轴发动机。该文基于Concepts NREC对离心压气机的叶轮和扩压器在规定工况下进行整体设计,并对离心压气机进行三维数值模拟,研究典型参数对离心压气机的影响,对初步设计模型参数进行优化,得到在设计工况下离心压气机的理想模型。研究表明:适当降低进口轮毂比、适当减小叶轮叶根进口角、合理选择叶顶间隙数值和叶轮出口相对宽度对提升压气机的效率和压比有利,优化后的离心压气机效率最高可达0.831,对应压比为8.771,工作裕度为18.44%,效率比初步设计的离心压气机提高了4.79%,压比提高了3.68%。

来源：2023年第10期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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