孙晔晨,田玉宝,2,席光,王志恒,赵会晶,樊宏周

(1.西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;2.西安陕鼓动力股份有限公司,710075,西安)



三元叶片型面造型对离心压缩机叶轮气动性能影响的数值研究

孙晔晨1,田玉宝1,2,席光1,王志恒1,赵会晶1,樊宏周1

(1.西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;2.西安陕鼓动力股份有限公司,710075,西安)

以某一离心压缩机中的任意曲面叶轮为研究对象,将其“直纹面化”以降低制造成本,同时研究发现,直纹面化处理后任意空间曲面三元叶轮的气动性能下降。为了提升直纹面叶轮的气动性能,通过设计8+1套改型设计方案、调整叶片型线控制点、改变叶片前缘及尾缘坐标,并借助流体计算软件Numeca进行了数值模拟,由此求得了性能曲线及内部流场。结果显示:当直纹面叶轮叶片进口安装角扩大时,气动性能明显下降,反之亦然;当直纹面叶轮叶片出口安装角扩大时,压比的提升较为明显,叶片出口安装角缩小时,效率的改善更为显著;综合改进叶片前缘与尾缘的型线,可使直纹面叶轮的气动性能显著提高。研究表明,直纹面叶轮气动性能对叶片型线变化非常敏感,通过适当地改进型线可以有效提升直纹面叶轮的气动性能,使之不低于原任意曲面叶轮的气动性能。

三元叶片;任意曲面叶片;直纹面叶片

离心压缩机是空分系统中的核心设备,而叶轮是离心压缩机中功能转化的核心部件,叶轮叶片型面的构型对整个机组的气动性能及制造成本将产生至关重要的影响。……