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题目:高空下压气机特性研究

关键词:离心压气机特性,黏性,雷诺数修正,量纲分析

  摘要

小型离心式压气机运行在高空下,由于大气黏性的影响,相应地引起压气机性能发生改变,会导致增压发动机不能高效工作,因而研究压气机在不同环境条件下的工作性能变化规律,对高空运行的增压发动机设计与匹配具有重要意义。本文主要针对低雷诺数下离心式压气机特性的影响进行了研究,采用量纲分析法推导了压气机特性随海拔高度变化的一般规律,参考前人的研究工作,建立了压气机进气流动模型,讨论了各参数变化对压气机性能的影响,借鉴国内外先进的分析方法,基于等效管流模型,分析了离心式压气机的效率、压比、流量的变化随雷诺数变化的规律,提出了压气机特性的修正方法,建立了小型压气机高空相似特性及其转换方法。通过对某型涡轮增压器型的压气机特性进行分析,并与不考虑黏性得到的压气机特性曲线对比,结果表明:雷诺数小于临界值时,雷诺数对压气机性能和稳定性的影响较大,在预测压气机特性时必须考虑雷诺数的影响。修正计算所得到的结果表明本文推荐的经验换算公式适合于运行在高空的压气机特性的修正,且该方法具有工程适用性,为增压匹配提供了分析基础。