单级轴流式变几何涡轮的计算模型及结果分析

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单级轴流式变几何涡轮的计算模型及结果分析

摘 要: 为了研究涡轮静叶变几何后对整个涡轮级性能的影响， 通过建立数学模型，对单级轴流式涡轮进行了-系列的热力计算， 得到了在不同压比、不同转速下， 涡轮静叶转角对涡轮流量、反力度，叶栅速度损失系数和轮周效率的影响。从计算结果中可看出， 静叶的传动使得涡轮机的主要参数反力度发生变化， 从而影响到整个级的运行; 而对于损失系数来说，静叶的转动对静叶损失系数并无太大影响，在大部分转角范围内， 使得动叶损失系数升高， 减小了动叶损失。
关 键 词: 变几何涡轮;计算模型; 分析

1 引 言
变几何涡轮是通过喷嘴喉部面积的改变来控制涡轮级的通流能力， 控制涡轮的输出功， 有效地调整涡轮级的特性和匹配， 从而提高整个装置的效能。而且变几何涡轮在部分负荷下具有高的热效率、低油耗的特点， 使它受到人们越来越多的关注。它已经应用于汽车、海军舰船[ 1]及航空发动机作为动力装置， 取得了很好的效果。
对变几何涡轮来说， 静叶与动叶的面积比F1/F2 是-个极为重要的参数[ 2]。在工况已定时， 它的大婿定了级的反动度， 随之就决定了叶栅的流动损失， 出口余速损失及泄漏损失， 从而得到了相应的级效率。由于涡轮动静叶栅面积比的改变， 也使涡轮级产生了不同于定几何涡轮的附加损失， 本文将讨论变几何后的损失变化。