小流量工況下串列葉片擴壓器對離心壓縮機性能的影響.pdf

1、由于受到離心力和科氏力的影響，離心壓縮機葉輪出口流動很不均勻，一般呈現(xiàn)為“射流-尾跡”流動結(jié)構(gòu)。這種不均勻流動在進入擴壓器后容易導致局部流動分離，在偏離設(shè)計工況時尤為嚴重。作為壓縮機的主要擴壓部件，擴壓器的幾何造型以及與離心葉輪的匹配對內(nèi)部三維流動和級效率有著重要影響。本文針對沈陽鼓風機集團股份有限公司提供的LB56150KY108離心壓縮機模型級擴壓器部分進行串列改型，借助旋轉(zhuǎn)機械流動數(shù)值分析專用軟件NUMECA，進行內(nèi)部流場分析和結(jié)

2、構(gòu)優(yōu)化，探究串列葉片擴壓器各幾何參數(shù)對離心壓縮機性能的影響。
　　本文第一部分主要研究了前后排葉片不同周向相對位置對模型級內(nèi)部流動及級性能的影響。對串列葉片擴壓器的后排葉片在一個節(jié)距內(nèi)選取5個均勻分布的角度分別記作位置1-位置5進行數(shù)值模擬，并與單列葉片擴壓器模型進行對比，結(jié)果表明:在接近最小流量工況下，串列葉片擴壓器后排葉片周向位置改變使得擴壓器出口徑向速度和氣流角分布更為均勻，葉輪出口流動速度沿周向及徑向的變化程度減弱，顯著擴

3、寬離心壓縮機穩(wěn)定工況范圍。
　　本文第二部分主要研究了串列葉片擴壓器的總彎角（前排葉片中弧線在前緣點的切線和后葉片中弧線在后緣點切線之間的夾角）對模型級內(nèi)部流動及級性能的影響。在原模型總彎角的基礎(chǔ)上繼續(xù)增加總彎角θT=43.36°+(0°～21°)。得出的結(jié)論是:增加總彎角優(yōu)化了后排葉片流道內(nèi)氣流組織形式，減小了徑向速度分布的不均勻程度，提高了小流量工況下離心壓縮機多變效率，其中總彎角增加10°的模型效果最好。
　　本文第三

4、部分主要研究了前后排葉片不同弦長比對模型級內(nèi)部流動及級性能的影響。固定前后排葉片間距的情況下，對不同弦長比的串列葉片擴壓器模型進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明在大流量工況范圍內(nèi)，模型多變效率隨弦長比增加而增加，在低于設(shè)計流量工況范圍內(nèi)，弦長比在Cr/Cf=0.82附近時模型級多變效率和壓比達到最大值。弦長比過大（Cr/Cf=2.33）和過小（Cr/Cf=0.43）會大大減小模型級的穩(wěn)定工作范圍。
　　針對前三部分分別得到的最佳周向位置、總彎