离心压气机增效扩稳技术研究及高海拔应用

董素荣，刘卓学，刘瑞林

离心压气机增效扩稳技术研究及高海拔应用

董素荣a，刘卓学b，刘瑞林a

（军事交通学院 a.军用车辆系；b.研究生管理大队，天津 300161）

为提高离心压气机高海拔气动性能提供新的研究方法。分析叶片弯/掠造型及机匣处理两种压气机增效扩稳的技术及机理，并采用数值模拟的方法对比分析了海拔5500 m条件下原型叶轮及采用叶片前掠叶轮的气动性能。相比于原型叶轮，采用前掠叶型的压比最多可提高3.09%，效率可提高0.71%，叶轮流道内流动损失减小，叶轮高海拔气动性能得到了提升。对低雷诺数下离心压气机机匣处理结构的应用有一定的指导作用。

高海拔；离心压气机；叶片弯掠；机匣处理

随着车辆及航天技术的不断发展，涡轮增压技术的应用越来越广泛[1-2]，作为涡轮增压器的主要部件之一，小型离心压气机的性能将直接影响到涡轮增压器的正常工作，进而对发动机整机性能产生影响。同时，由于涡轮增压技术的日趋成熟，离心压气机在向着高转速和高压比方向发展[3]，而压比的增加以及发动机工作范围的不断提高对压气机的稳定工作范围及效率提出了更高的要求。

近年来，许多新技术逐渐应用到压气机叶轮设计中，以此达到增压扩稳的目的。例如在轴流压气机上采用合成射流控制方式[4]、等离子气动激励[5]以及附面层抽吸[6]等技术来实现改善流场，提高压气机整体性能的目的，但这些技术由于原理及结构相对复杂，理论研究不系统，控制困难，难以推及到离心压气机的设计当中。……