氮工质向心涡轮转子

膨胀比7.4高效率

优化的子午流道有效抑制流动分离,减少不可逆损失,从而在保持高膨胀比的同时提升了涡轮的总静等熵效率和输出功率。

张德海 · Shaochun, Fu · Geng, Maofei · Jin, Zhao · Tao, Wang

Applied Thermal Engineering 2026

参数信息

总静等熵效率(优化后)
83.12 %
输出功率(优化后)
26.79 kW
转子静焓降
72022.1 J/kg
转子静熵增
57.2 J/(kg·K)
平均涡粘度降低幅度
20.2 %
湍流耗散熵产降低幅度
12.1 %
一维设计总静等熵效率
84.4 %
一维设计输出功率
27.86 kW

技术优势

抑制吸力面分离

优化后的子午流道通过重新分配通流面积,抑制了吸力面上的流动分离,从而降低了不可逆损失,静焓降增大至72,022.1 J/kg,静熵增降至57.2 J/(kg·K)。

提升效率与功率

与三维CFD基准设计相比,优化后涡轮总静等熵效率从81.17%提高至83.12%,输出功率从26.16 kW提高至26.79 kW,表明流道优化有效提升了涡轮气动性能。

降低涡粘与耗散

优化后转子内平均涡粘度降低20.2%,湍流耗散熵产减少12.1%,表明流道内的湍流损失显著下降,有利于提高涡轮效率。

应用场景