支撑板构型提升燃气轮机排气扩压器气动性能研究

为提升排气扩压器的气动性能，基于燃气轮机排气扩压器典型支撑板结构，提出了带有弯度的直列支撑板(结构B)和弯扭支撑板(结构C)2种新构型支撑板。采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)的方法研究了2种新构型支撑板在4种进气预旋下对排气扩压器气动性能的影响。基于安装典型结构支撑板的排气扩压器的实验测量数据，验证了数值方法的有效性。研究表明：进气预旋为0.35和0.48时，3种不同形状支撑板对排气扩压器总压损失系数没有产生明显的影响，但由于结构B支撑板附近的分离流对出口流动结构影响更大，使得动压系数显著降低，进而导致静压恢复系数下降。结构C支撑板则没有对排气扩压器的静压恢复系数产生明显影响。随着进气预旋增加，结构B和结构C支撑板显著减弱了轮毂附近的角区分离流，使得总压损失系数下降的同时，动压系数有所增加。相比于原始结构支撑板，结构B和结构C支撑板在进气预旋为0.64和0.89时显著增大了排气扩压器的静压恢复系数，其中结构C支撑板将静压恢复系数分别提升16%和23%。所提出的结构C支撑板能够有效提高大进气预旋下排气扩压器的气动性能，有效拓宽了排...