毫米級微型透平的氣動優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

付　雷　石　龔　鄧清華　豐鎮(zhèn)平

摘要：對葉輪直徑為10 mm的微型透平進(jìn)行了3種葉輪型線設(shè)計(jì)，并應(yīng)用數(shù)值模擬進(jìn)行了分析比較，主要考察3種方案氣動性能的優(yōu)劣，以此研究毫米級微型透平設(shè)計(jì)時(shí)適用的基本型線。在此基礎(chǔ)上對設(shè)計(jì)方案3進(jìn)行了氣動優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究了提高毫米級微型透平總-靜效率的可行方法。結(jié)果表明：在3種設(shè)計(jì)方案中，葉輪葉片中弧線向反旋轉(zhuǎn)方向彎曲的方案3更適于高速運(yùn)行，具有較高的效率與功率，是最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；隨著膨脹比增大，毫米級微型透平的余速損失增加，如追求高的總-靜效率，需要選取較低的膨脹比；毫米級微型透平的尾管進(jìn)出口面積比對透平總體性能有較大的影響，在熱力設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)忽略，尾管進(jìn)出口面積比在1左右時(shí)，透平總-靜效率最高。

關(guān)鍵詞：毫米級微型透平；數(shù)值模擬；葉輪型線

中圖分類號：TKl24文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：0253—987X(2009)01—0015—05