具有分流葉片跨聲速離心葉輪內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值研究.pdf

1、隨著可持續(xù)發(fā)展政策的提出，具有運(yùn)行效率高、進(jìn)出口壓比高和穩(wěn)定工作范圍大等優(yōu)點(diǎn)的離心壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于渦輪增壓和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中。作為核心部件，葉輪的性能直接決定了離心壓縮機(jī)的性能。對(duì)跨聲速離心葉輪，葉頂間隙流、激波和邊界層流動(dòng)引起的流動(dòng)損失逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)，間隙泄漏渦流、二次流、邊界層流及激波之間的相互作用對(duì)葉輪出口流場(chǎng)和壓縮機(jī)氣動(dòng)性能的影響也更為復(fù)雜。為明確具有分流葉片的跨聲速離心葉輪的間隙渦流和激波對(duì)氣動(dòng)性能的影響，本文采用數(shù)值計(jì)算方法

2、，分析了具有分流葉片的跨聲速離心葉輪的性能參數(shù)隨工況和間隙的變化規(guī)律，并利用激波基本關(guān)系式，對(duì)流場(chǎng)中激波進(jìn)行了判定和評(píng)估。
　　對(duì)具有分流葉片的典型跨聲速離心葉輪進(jìn)行氣動(dòng)性能的數(shù)值計(jì)算和對(duì)比分析，結(jié)果表明：葉頂間隙導(dǎo)致葉輪性能下降，間隙和流量的增大，均使主葉片吸力面壓力突變位置向流道下游發(fā)展，同時(shí)壓力面的壓力波動(dòng)增大；流量越大，葉片載荷分布越不均勻；激波首先發(fā)生于主葉片前緣處；在流道下游形成流動(dòng)低速區(qū)，并隨流量的增大向下游的主葉片

3、壓力面發(fā)展；間隙內(nèi)泄漏量受葉頂載荷和當(dāng)?shù)丶げǖ碾p重影響。
　　采用激波基本關(guān)系式對(duì)流動(dòng)信息進(jìn)行分析，判定和評(píng)估了有分流葉片跨聲速離心葉輪內(nèi)部的激波特征。確定在分流葉片前緣、主葉片前緣、主葉片吸力面和分流葉片壓力面之間三處位置易產(chǎn)生激波，其中分流葉片前緣的激波損失最大；相對(duì)于閉式葉輪，半開式葉輪大流量工況在分流葉片前緣處出現(xiàn)間斷的激波面，設(shè)計(jì)工況激波面位置更靠近下游；相同間隙下隨著流量減小，激波位置向上游移動(dòng)。
　　本文研究為