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下面是压气轮和整体压气机的一些CFD仿真报告,也是整个仿真设计部分相对来说,最难,也是最重要的部分。
下图是压缩机的子午面形状,那什么是子午面形状?
所谓子午面形状又叫轴面,是将叶片上的每一点绕轴线旋转到同一轴面而形成的形状。
如下图

子午面图中蓝色部分是压气轮叶片转动结构,红色表示扩压器叶片静止结构。由此可以看出压缩机是一个压缩的机构,气流通道是逐渐收敛的结构。与此相对应的是涡轮,涡轮是膨胀机后面会上图解释流道的设计原则。

下图为50%叶高气流速度分布云图,箭头表示气流方向,等高线色块表示此区域内的流速,由此可见叶片尖端流速已经超过音速。

接下来是一个热力学计算中非常重要的概念--- 熵增
什么是熵增?热力学中熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程。可以理解为气流有多混乱。熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。
熵越高的系统就越难有效利用所含的能量。熵增所表示的含义正是我们这个世界最基本的规律----热力学第二定律的精髓。
用S表示,单位为:焦耳/开尔文

下图为50%叶高熵增云图

如果此图大部分都是偏暖色调的话,就说明设计工作存在很大的问题。
下图为子午面静压分布,由此可见随着叶片的做功,压缩机静压逐渐增加。
所以又为我们引出下一个概念---静压。
什么是静压?静压是指:1流体在静止时所产生的压力。2 流体在流动时产生的垂直于流体运动方向的压力。3流体中不受流速影响而测得的表压力值。好吧!结合此知识点在这里我们提出一个问题。常识告诉我们,涡喷发动机要产生推力,肯定需要尾喷口喷出大量高温空气以获得反作用力。那么问题来了,这么大压力的燃气为什么不从进气口喷出来?undefined
单位为:帕


IP属地:四川16楼2017-03-06 12:20
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    接下来是叶轮和扩压器整体的一些CFD仿真截图扩压器方面值得一提的是,我们没有采用现在所有商品机都采用的楔形叶片(见过翼型扩压器叶片的朋友请指出来),而是采用了一种NASA设计的翼型叶片,选用NASA的叶片是因为,叶片数据是经过了大量科学的实验,数据真实可靠。选择一款合适的翼型叶片性能上具有楔形叶片不可比拟的优势。我们的压缩机整机效率能达到0.8,除了小伙伴们的艰苦努力以外也跟翼型的选用密不可分。说得这么好,为什么其它小涡喷不采用这种设计?这是每每应用一个新技术或标新立异时都要对自己提的问题。
    有得就有失,翼型扩压器叶片也具有以下缺点:首先是加工难度大,费时费工费钱,直径70毫米的盘上要加工45个叶片,叶片最薄处只有不到1毫米。同样直径的扩压器采用楔形叶片,数量只有12个左右,叶片较大也好加工。其次是,叶片数量增加之后,穿过扩压器的油管,温度传感器线路的空间被严重压缩,难度大大提高。就连固定扩压器盖板的螺丝孔放在哪里都是问题,而楔形扩压器没有这些弊端。没办法,性能为王!
    下图为楔形叶片

    下图为翼型叶片


    下图为压缩机静温分布图。什么是静温?简单的说 静温是温度计相对与流体静止是测得的温度。与它相对的一个概念是动温,是指气流受到阻滞时,动能转变为热能,使气体温度升高,升高的温度即为动温。
    静温分布图 单位:开尔文


    下图为压缩机静压 单位:兆帕


    下图为压缩机气流速度。单位:米/秒


    下面是叶轮运行时叶片载荷分析

    蓝色线条是叶片50%叶高载荷分布线
    今天先更新到这里!下一次更新涡轮与导向器的设计工作,并简单介绍导向器扩张通道的设计方法,以及为什么!


    IP属地:四川17楼2017-03-06 12:34
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      好帖,能补充一下各部分仿真计算用到的软件和算法吗


      IP属地:广东来自Android客户端18楼2017-03-06 12:37
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        小白,看的一头雾水,但是觉得好牛掰的感觉。加油,支持你们,希望早日做出来。


        来自Android客户端19楼2017-03-06 19:48
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          你是不是在模友之吧发过?


          IP属地:广东来自Android客户端20楼2017-03-06 20:01
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            这是楼主


            IP属地:广东来自Android客户端21楼2017-03-06 20:04
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              IP属地:广东来自Android客户端23楼2017-03-06 21:51
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                哈哈 我的手


                IP属地:四川来自iPhone客户端26楼2017-03-07 23:36
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                  关注了


                  IP属地:云南来自Android客户端27楼2017-03-08 08:36
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                    IP属地:福建来自iPhone客户端28楼2017-03-08 21:07
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                      你这不是涡喷,电动函道都算不上,吹吹风而已


                      IP属地:广东来自iPhone客户端30楼2017-03-10 14:04
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                        楼主你这轴流式的一节不够啊,多几节效果才明显


                        IP属地:广东来自Android客户端31楼2017-03-12 18:00
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