单级跨音速离心压缩机叶片扩压器和不同蜗壳形式耦合的内部流动数值研究Numerical Investigation on the flow in a stage of Transonic Centrifugal Compressor with Vaned Diffuser Coupling with Different Configuration of Volute
李廷宾;闻苏平;汪志远;胡小文;高砚佳;
摘要(Abstract)：
对单级跨音速离心压缩机具有对称和非对称两种形式的圆形截面蜗壳的内部流动进行数值研究,分析蜗壳内部流动以及蜗壳与扩压器相互作用所导致的流动现象和不同工况条件下蜗壳进口周向流动的不均匀性以及两种蜗壳布置形式下各部件的流动损失。计算结果表明:在设计流量下和大流量下,对称蜗壳的蜗舌附近叶片扩压器通道中出现了回流,发生位置都在叶片扩压器叶片凸面;偏心蜗壳仅在大流量时出现回流现象,蜗舌附近区域内部流动情况略好于对称蜗壳。在非设计流量下,静止部件内部损失均大于设计流量,其中在大流量下尤为明显:扩压器内部损失在静止部件总损失中均占到80%以上,蜗壳内部损失小于20%;小流量下叶片扩压器内部损失所占比例小于大流量工况。
关键词(KeyWords)： 离心压缩机;跨声速;叶片扩压器;蜗壳;数值模拟
基金项目(Foundation): 国家863计划项目(2006AA05Z220);; 国家自然科学基金项目(50476055)
作者(Author): 李廷宾;闻苏平;汪志远;胡小文;高砚佳;
Email:
DOI:
参考文献(References)：
- [1]Ayder E,Van den Braembussche R A.Numerical a-nalysis of the three-dimensional swirling flowin a cen-trifugal compressor volute[J].Journal of Turbomach-inery,1994,116:462-468.
- [2]Steglich T,Kitzinger J,Seume J R.Improved diffuser/volute combinations for centrifugal compressors[J].Journal of Turbomachinery,2008,130:011014.
- [3]Hooman Rezaei.Investigation of the flowstructure andloss mechanism in a centrifugal compressor volute[D].Michigan State University,2001.
- [4]王企鲲,戴韧,陈康民.蜗壳进口周向非均匀流动的数值研究[J].工程热物理学报,2003,24(2):241-243.
- [5]吴克启,杨静,薛永飞.两种轴向蜗壳内部流动的数值分析[J].华中科技大学学报(自然科学版),2006,34(6):96-98.
- [6]宁方飞,徐立平.Spalart-Allmaras湍流模型在内流流场数值模拟中的应用[J].工程热物理学报,2001,22(3):304-306.
- [7]Fahua Gu,Abraham Engeda A.A numerical investi-gation on the volute/diffuser interaction due to the axi-al distortion at the impeller exit[J].Journal of FluidsEngineering,2001,123(3):475-483.