Analytical Method of Profiling Axial-Radial Compressor Impellers

Abstract

A new analytical method for constructing axial-radial compressor impellers with compound lean leading and trailing edges is proposed allowing us to describe a wide class of flow paths based on a limited (small) number of parameterized quantities. With the aid of this method there has been designed a new flow path with a typical axial radial impeller for turbo-expander aggregate compressors with flow coefficients in the range from 0.03 to 0.06. To test the method, a numerical study of spatial viscous flows was carried out in the existing and new modifications of the flow path for the typical axial-radial compressor of a low-temperature turbo-expander aggregate. To do that, the IPMFlow software package was used, which is the development of the FlowER and FlowER-U programs.

Запропоновано новий аналітичний метод побудови осерадіальних робочих коліс компресорів зі складними навалами вхідних і вихідних кромок, який дозволяє описувати широкий клас проточних частин на основі обмеженої (невеликої) кількості параметризованих величин. За допомогою цього методу створено нову проточну частину типового осерадіального робочого колеса для компресорів турбодетандерних агрегатів із коефіцієнтами витрати в діапазоні від 0,03 до 0,06. Для апробації методу виконано чисельне дослідження просторових в'язких течій у існуючій та новій модифікації проточної частини типового осерадіального компресора низькотемпературного турбодетандерного агрегату з використанням програмного комплексу IPMFlow, що є розвитком програм FlowER і FlowER-U.

Предложен новый аналитический метод построения осерадиальних рабочих колес компрессоров со сложными навалами входных и выходных кромок, который позволяет описывать широкий класс проточных частей на основе ограниченного (небольшого) количества параметризованных величин. С помощью этого метода создана новая проточная часть типичного осерадиального рабочего колеса для компрессоров турбодетандерних агрегатов с коэффициентами расхода в диапазоне от 0,03 до 0,06. Для апробации метода выполнено численное исследование пространственных вязких течений в существующей и новой модификации проточной части типичного осерадиального компрессора низкотемпературного турбодетандерного агрегата с использованием программного комплекса IPMFlow, который является развитием программ FlowER и FlowER-U.