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推进技术2025年第05期:不同喷雾工质下微型燃气轮机压气机的湿压缩特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曾维;李星剑;徐嘉沛;李育隆;杨正南;

单位:北京航空航天大学能源与动力工程学院;北京航空航天大学航空发动机气动热力国防科技重点实验室;

摘要:改善微型燃气轮机性能是国内外学者关注的热点问题。湿压缩技术通过向压气机内喷入冷却剂,利用液滴蒸发吸热降低压气机功耗,是提高微燃机性能的有效手段。本文针对微型燃气轮机湿压缩过程,以NASA CC3离心压缩机作为研究对象,利用CFX软件,选择拉格朗日颗粒追踪模型和k-ε湍流模型对压气机湿压缩过程进行数值模拟,研究以水和异辛烷为不同喷雾工质的条件下,湿压缩对压气机的压缩性能及流场的影响。结果表明,异辛烷和液态水湿压缩都能增大压气机流量,减少单位工质耗功,但不同液滴的蒸发特性导致湿压缩效果有所不同;异辛烷和液态水两种喷雾工质在湿压缩过程中内部流场分布基本一致;液滴直径小于20μm时,液态水湿压缩效果更好,当液滴直径大于20μm时,异辛烷湿压缩在增大主流流量和气流的冷却效果上显现出优势。

关键词:微型燃气轮机;;湿压缩;;喷雾工质;;压缩特性;;传热传质

基金资助:航空发动机气动热力国防科技重点实验室基金(2023-JCJQ-LB-063-0407)~~