Работа посвящена развитию подходов к оптимальному аэродинамическому проектированию центробежных компрессорных ступеней, что обусловлено практикой их применения в компрессорах современных авиационных газотурбинных двигателей и энергоустановок. Цель работы - построение и проверка работоспособности методики аэродинамического совершенствования рабочих колес центробежных компрессорных ступеней. В качестве основного метода применяется численное моделирование пространственных турбулентных газовых течений в центробежных колесах на основе полных осредненных уравнений Навье-Стокса и двухпараметрической модели турбулентности. Особенностями используемого подхода к оптимизации являются: варьирование пространственной формы лопасти центробежного колеса при неизменном положении ее входного и выходного участка для минимизации влияния варьирования на рабочий диапазон изменения расхода воздуха через колесо и параметры течения на выходе из колеса; формулировка критериев качества как осредненных по расходу воздуха величин энергетических характеристик рабочего колеса; поиск рациональных значений геометрических параметров лопасти центробежного колеса путем систематического просмотра области независимых переменных в точках, образующих равномерно распределенную последовательность. В результате проведенного исследования расчетным путем показано, что применение предлагаемой методики позволяет заметно увеличить степень, сжатия в центробежном колесе при сохранении величины его адиабатического коэффициента полезного действия (КПД) в рабочем диапазоне изменения расхода воздуха через колесо. Данный вывод получен при использовании достаточно "грубой" расчетной сетки, сохраняющей, однако, чувствительность результатов расчета к изменению формы лопасти центробежного колеса. Достоверность этого вывода подтверждена последующим расчетом энергетических характеристик исходного и модифицированного колеса на более подробной расчетной сетке. В целом продемонстрировано, что изменение формы только средней части лопасти центробежного колеса представляет собой достаточно сильное воздействие, существенно влияющее на степень сжатия воздуха в колесе и практически не сказывающееся на его КПД. Полученные в работе результаты могут быть использованы при аэродинамической оптимизации центробежных ступеней авиационных газотурбинных двигателей.

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"