摘要

目的:提升高速微型空气涡轮的输出功率和工作效率。方法:利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)计算空气涡轮性能,得出不同叶片形状对涡轮性能的影响;系统分析涡轮输出功率和工作效率随进气角度、喷嘴直径、叶顶间隙和进出口直径比的变化规律,获得最佳结构参数。结果:双半圆叶片空气涡轮输出功率和工作效率最高,并且输出功率和工作效率随进气角度、叶顶间隙增大而减小;喷嘴直径小于叶片高度时,喷嘴直径增加,涡轮输出功率提高,工作效率基本不变;进出口直径比减小导致涡轮输出功率和工作效率先增大后减小。结论:进气角度取0°,喷嘴直径取1.1 mm,叶顶间隙取0.2 mm,进出口直径比取0.6时,双半圆叶片空气涡轮性能最佳。