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燃气轮机作为衡量一个国家工业发展水平的标准,我国从零开始发展至今,已较起步阶段有着很大程度的提升。压气机作为燃气轮机最重要的三个部件之一,承担着进气并为燃烧室提供高压流体的作用,高压比的压气机对于一台燃气轮机性能的提升有着很关键的作用。我国目前的燃气轮机工业水平发展缓慢,因此对于我国目前压气机的研究现状来说,对高性能的压气机的需求已经迫在眉睫,这也将极大的帮助我国燃机事业的提升。想要获取一台高性能的压气机,就要设计一台全新压气机。本文选择的方法是根据相似原理对压气机进行缩比模化设计,这个方法不仅可以比较精确地得到新设计压气机的气动性能,同时在试验调整中的工作量也可以减少许多,进而达到大量减少研发成本的目的,目前来说是一种十分有发展前景的设计方法。本文选择某跨音级九级半压气机的前两级半作为缩比模化设计的母型机,并应用相似原理,对其进行缩比模化设计。想要得到一台与母型压气机性能相似,并且可以在实验室功率限定条件下运行的压气机。根据这个目的,本文主要的内容如下:1.利用AutoGrid软件对原型九级半低压压气机模型进行网格的划分,并对其进行设计点的数值模拟,并将数值模拟值的结果与该压气机在其设计点的各物理量进行对比,从而验证本文对该压气机数值模拟所采用的网格划分方法及计算模型选择的合理性。2.由于实验室能够达到的功率远远不及原型九级半压气机的所需功率,因此如果选择整机进行缩比模化,不利于在实验室功率限定的条件下的缩比模化工作,所以本文在计算时选择了其前两级半作为缩比模化的母型机,对其进行了大量的数值模拟计算,得到其运行特性线,并详细分析其内部流场。3.进行母型两级半压气机的缩比模化准则推导。通过分别保证压气机运行过程中几何相似、运动相似以及动力相似,列举方程,并结合实际进行一定程度的简化。最后寻找到一种适用于功率限定条件下的缩比模化方法,最终得到本文缩比模化的尺寸比例系数为0.526,并书写新的gemoturbo*文件。4.对缩比模化后的两级半压气机进行不同工况下的数值模拟计算,得到新的压气机特性曲线、内部流场情况、相对马赫数和展向气动参数等,并与母型机进行对比分析。最后还探究了转子的叶顶间隙与压气机性能之间的联系。