分流葉片對離心壓氣機性能影響研究.pdf

1、分流葉片已大量使用于離心葉輪，但有關分流葉片的設計準則還不成熟，仍然處于研究階段。本文基于MTE-D微型渦輪發(fā)動機，采用數(shù)值模擬的手段開展了分流葉片的長度和周向位置、葉尖間隙等對微型離心葉輪性能耦合影響的研究。主要工作有：
　　1、采用S-A湍流模型，分別采用網(wǎng)格總量為60萬，86萬，110萬，115萬的網(wǎng)格對所研究的微型離心葉輪數(shù)值計算，分析得到網(wǎng)格密度對葉輪性能及葉輪內流場參數(shù)的影響，根據(jù)分析結果選取總量86萬的網(wǎng)格用于本文數(shù)

2、值研究。
　　2、研究了葉尖間隙、分流葉片周向位置變化對葉輪性能的耦合影響。葉尖間隙0.3mm葉輪效率和壓比明顯低于無葉尖間隙離心葉輪，葉尖間隙泄漏流是葉輪性能下降的重要原因。葉尖間隙對葉輪葉根處熵增分布影響較小，對葉中處熵增分布影響有所增大，對葉尖處熵增分布影響最大。有/無葉尖間隙流時葉輪通道中流場差異較大，造成損失的主要因素也不同：葉尖間隙0.3mm葉輪通道中，大損失區(qū)主要是受葉尖間隙泄漏流影響，低能流體聚集于通道頂端，在葉輪

3、出口接近占通道1/3；無葉尖間隙時，大損失區(qū)主要受葉片吸力面與輪蓋的角區(qū)附近附面層流體分離影響，通道中流體分離主要位于葉片吸力面與葉輪輪蓋的角區(qū)，左右通道中分離渦的產生和發(fā)展情況明顯不同。
　　葉尖間隙不同時，分流葉片從主葉片吸力面附近往主葉片壓力面附近偏移，葉輪性能都是先上升后下降，存在最佳位置，但由于葉輪內主要損失機理隨間隙大小發(fā)生改變，故分流葉片周向最佳位置同樣發(fā)生變化；分流葉片處于周向最佳位置時，不同葉尖間隙的葉輪內具有左

4、右通道熵增接近一致的共性。
　　3、研究了分流葉片長度對葉輪流場性能的影響及其與葉片數(shù)耦合關系。分流葉片長度變化對葉輪葉根和葉中位置的流場影響相對較小，對葉尖位置流場影響更大。分流葉片長度變化，影響對葉輪通道內附面層內流體分離及葉尖泄漏流等二次流約束作用，從而影響通道內低速區(qū)，進而影響分流葉片前流體及流入兩側通道的流體；另外分流葉片長度變化，還會影響葉輪內部摩擦損失；分流葉片過長或過短葉輪性能都會下降。葉輪葉片數(shù)對分流葉片最佳長度