半開式離心葉輪頂隙參數(shù)對氣動性能影響的數(shù)值研究.pdf

1、離心壓縮機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于渦輪增壓和發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的透平機(jī)械，具有高效率、高壓比以及穩(wěn)定工況范圍大等一系列優(yōu)點(diǎn)。在離心壓縮機(jī)的所有部件中，葉輪是最主要的做功部件，其性能的高低直接影響到離心壓縮機(jī)的效率。離心葉輪一直是研究所關(guān)注的重點(diǎn)，尤其是半開式離心葉輪，因具有壓比高、圓周速度大等優(yōu)點(diǎn)，在石化、冶煉等行業(yè)中得到了普遍的應(yīng)用，但是葉頂間隙的存在導(dǎo)致間隙泄漏渦流以及二次流與邊界層流相互作用，所引起的泄漏流動損失在葉輪流動損失中占有很大的比例。為

2、明確半開式離心葉輪內(nèi)部流場及氣動性能的影響因素，本文采用數(shù)值模擬的計(jì)算方法，對比分析了不同離心葉輪在不同間隙下的葉輪氣動性能、葉片載荷分布、間隙泄漏量、靜壓分布、熵增和熵等流動參數(shù)，并總結(jié)其規(guī)律。
　　通過對載荷分布不同的離心葉輪的數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，無量綱載荷位置的變化對閉式離心葉輪的性能幾乎沒有影響；半開式葉輪間隙對葉輪性能的影響與載荷分布形式有關(guān)，載荷前置時(shí)，葉輪性能受間隙變化影響的程度最??；無量綱泄漏量不是影響葉輪性能的主要因素

3、。對比分析等值間隙的離心葉輪與間隙沿流向變化的離心葉輪，發(fā)現(xiàn)尾緣處間隙值的改變對性能的影響更大，說明在流道的后半段，較小的葉頂間隙帶來的性能損失較低，對整級性能影響較大。通過計(jì)算葉片傾斜角不同的葉輪，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)工況下，葉片一定程度的傾斜對離心葉輪的性能基本沒有影響；葉片傾斜角對離心葉輪的影響主要體現(xiàn)在流道的后半段，無論是增大或是減小葉片傾斜角，都會減小葉片無量綱載荷和泄漏量在流道后半段的下降速率；減小傾斜角時(shí)，通過葉頂間隙的總泄漏量增大