微型离心压气机扩压器设计与分析

宋 寅，李雪松，顾春伟

(1.中国大唐集团科学技术研究院有限公司，北京 石景山 100040；2.清华大学 热能工程系，北京 海淀 100084)

微型离心压气机扩压器设计与分析

宋 寅1,2，李雪松2，顾春伟2

(1.中国大唐集团科学技术研究院有限公司，北京 石景山 100040；2.清华大学 热能工程系，北京 海淀 100084)

微型燃气轮机是微小型分布式供能系统的核心设备，叶片扩压器对于微型燃机离心压气机的性能有重要影响。该文对某kW级微型燃机的扩压器进行了设计，对带扩压器的微型离心压气机进行数值模拟，着重探讨了扩压器进口冲角对压气机性能的影响。数值模拟结果表明，扩压器进口负冲角很大时，在小流量的工况下压比和效率很高，在大流量工况下压比和效率迅速降低，特性曲线陡峭，工作范围变窄。扩压器进口冲角绝对值较小时，压气机特性曲线较为平坦，工作范围宽广，冲角的较小变化对于压气机性能的影响不显著；正冲角情况下，扩压器的静压恢复系数最高，负冲角越大，静压恢复系数越小。由此可见，扩压器进口冲角的最优值并不固定，应当根据压气机具体工作要求进行选择，同时还需要考虑为保证燃烧器有较高的燃烧效率而带来的对静压恢复系数的要求。

微型燃机；扩压器；冲角；数值模拟；设计原则

0 引言

微型燃气轮机具有体积小、重量轻、效率高等优点，是微小型分布式供能系统的核心动力设备，具有广阔的应用前景。微型离心压气机是微型燃气轮机的重要部件，其性能与稳定性对于微型燃机的总体性能具有举足轻重的影响。……