[发明专利]一种利用超临界二氧化碳流体为工质的压气机性能预测与评估方法

摘要

本发明属于发动机领域，具体涉及一种利用超临界二氧化碳流体为工质的压气机性能预测与评估方法。本发明包括：根据给定的基本参数，选取合适的气动参数和几何参数对压气机进行一维热力计算。其中关于超临界二氧化碳的热物性可利用REFPROPM软件查询得出，得到压气机进出口参数设计参数,并通过损失模型进行基本参数的分析选择，从而得到优化过的压气机基本设计参数。本发明在压气机的设计阶段就可以开展压气机内部流场稳定性影响的预测，较现在的技术明显提前，当发现问题时，可以立即修改设计方案，从而大大降低了压气机在运行过程中出现故障造成的危险性。

主权项

一种利用超临界二氧化碳流体为工质的压气机性能预测与评估方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，根据给定的基本参数，选取合适的气动参数和几何参数对压气机进行一维热力计算，其中关于超临界二氧化碳的热物性可利用REFPROPM软件查询得出，得到压气机进出口参数设计参数,并通过损失模型进行基本参数的分析选择，从而得到优化过的压气机基本设计参数；第二步，根据一维压气机进出口设计参数，对压气机的叶轮采用骨架成型法进行成型设计，并采用矩形截面的蜗壳流道并设计成前后蜗壳盖配合形成蜗壳流道的形式，最后得到压气机三维实体模型；第三步，开展超临界二氧化碳压气机气流扰流流场全三维数值模拟，并获得压气机叶轮流道流场的特性，从而预测压气机整个流道内流动稳定性；第四步，基于压气机流道模拟的技术，对离心压缩机转子的轴向推力进行研究：探究不同压力、不同密封间隙、不同流量情况下转子轴向力的变化；同时将数值计算结果与工程计算方法进行对比，研究影响转子轴向力的因素。