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0.6 m连续式跨声速风洞轴流压缩机布局方案研究

陈吉明 雷鹏飞 廖达雄 郑娟 丛成华 王仪田

陈吉明, 雷鹏飞, 廖达雄, 等. 0.6 m连续式跨声速风洞轴流压缩机布局方案研究[J]. 实验流体力学, 2020, 34(4): 68-73. doi: 10.11729/syltlx20190034
引用本文: 陈吉明, 雷鹏飞, 廖达雄, 等. 0.6 m连续式跨声速风洞轴流压缩机布局方案研究[J]. 实验流体力学, 2020, 34(4): 68-73. doi: 10.11729/syltlx20190034
CHEN Jiming, LEI Pengfei, LIAO Daxiong, et al. Research on the layout scheme for the axial compressor in the 0.6 m continuous transonic wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2020, 34(4): 68-73. doi: 10.11729/syltlx20190034
Citation: CHEN Jiming, LEI Pengfei, LIAO Daxiong, et al. Research on the layout scheme for the axial compressor in the 0.6 m continuous transonic wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2020, 34(4): 68-73. doi: 10.11729/syltlx20190034

0.6 m连续式跨声速风洞轴流压缩机布局方案研究

doi: 10.11729/syltlx20190034
基金项目: 

国家自然科学基金 51936010

详细信息
    作者简介:

    陈吉明(1975-),男,湖北蕲春人,副研究员。研究方向:流体力学。通信地址:四川省绵阳市二环路南段6号12信箱(621000)。E-mail: chenjimy@sina.com

    通讯作者:

    雷鹏飞  E-mail: pflei_compressor@163.com

  • 中图分类号: V211.754

Research on the layout scheme for the axial compressor in the 0.6 m continuous transonic wind tunnel

  • 摘要: 压缩机作为连续式跨声速风洞的驱动系统,其运转性能与风洞总体性能的匹配设计是风洞研制的关键技术之一。随着大型连续式跨超声速风洞的发展,压缩机研制呈现出运转功率大和运转效率高、调节范围宽和调节精度高等鲜明特点。基于0.6 m连续式跨声速风洞的研制,对大型跨声速风洞轴流压缩机的布局方案进行研究。从气动性能、结构设计、控制等方面对压缩机位置布局和方案布局进行了分析,并阐述了风洞压缩机一体化设计的重要性。在压缩机布置于第一、二拐角段之间的前提下,通过压缩机性能试验,验证了电机外置两端驱动方案、多台电机同步控制方案和压缩机内流道整流技术等的可行性。风洞调试结果表明,压缩机运行性能良好,各项指标均满足设计技术要求,为大型连续式跨声速风洞建设奠定了基础。
  • 图  1  0.6 m连续式跨声速风洞轮廓图

    Figure  1.  Sketch of the 0.6 m continuous transonic wind tunnel

    图  2  法国S1连续式跨声速风洞示意图

    Figure  2.  Sketch of the S1 continuous transonic wind tunnel

    图  3  单轴与双轴驱动压缩机方案示意图

    Figure  3.  Compressor sketches of one-shaft project and dual-shaft project

    图  4  0.6 m风洞第一拐角段轴套整流装置示意图

    Figure  4.  Sketch of rectifying device of shaft hood for the first corner in the 0.6 m wind tunnel

    图  5  压缩机轴套整流时对称面总压分布云图

    Figure  5.  Total pressure distribution of symmetry plane of the compressor

    图  6  主压缩机测试性能曲线(静叶角66°)

    Figure  6.  Performance curve of the main compressor(static vane angle at 66°)

    表  1  0.6 m风洞主压缩机双轴方案与单轴方案比较

    Table  1.   Comparison between one-shaft project and dual- shaft project of the compressor in the 0.6 m wind tunnel

    序号 项目 双轴方案 单轴方案
    1 型号 AV90-2+2,共4级 AV90-3,共3级
    2 转速范围 750~3200 r/min 1200~3600 r/min
    3 风洞短轴距离 ~7 m ~5 m
    4 转子个数 双转子 单转子
    5 轴承 4个 2个
    6 压缩机级数 4级 3级
    7 驱动方式 2个电机各驱动一个转子 2个电机驱动同一个转子
    8 弯曲临界转速 4000/3200=1.25>1.2,安全 4553/3600=1.264>1.2,安全
    9 扭曲临界转速 513、4354、19946 r/min,安全 719、912、27979 r/min,安全
    10 压缩机效率 设计点79%
    (比单轴方案约低1%)
    设计点80%
    (比双轴方案约高1%)
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-08
  • 修回日期:  2019-04-11
  • 刊出日期:  2020-08-25

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日