具有分流葉片跨聲速離心葉輪內(nèi)部流動的數(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。對跨聲速離心葉輪，葉頂間隙流、激波和邊界層流動引起的流動損失逐漸成為關(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葉輪出口流場和壓縮機(jī)氣動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氣動性能的影響，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，對流場中激波進(jìn)行了判定和評估。
　　對具有分流葉片的典型跨聲速離心葉輪進(jìn)行氣動性能的數(shù)值計(jì)算和對比分析，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，同時壓力面的壓力波動增大；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)系式對流動信息進(jìn)行分析，判定和評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。
　　本文研究為