Effect of impeller blade back-sweep angle on internal characteristic of centrifugal compressor

赖晨光，段孟华，庄　严，陈小雄，陈永燕

LAI Chen-guang, DUAN Meng-hua, ZHUANG Yan, CHEN Xiao-xiong, CHEN Yong-yan

（重庆理工大学 车辆工程学院，重庆 400050）



叶轮叶片后弯角对压缩机内流场的影响分析

Effect of impeller blade back-sweep angle on internal characteristic of centrifugal compressor

赖晨光，段孟华，庄严，陈小雄，陈永燕

LAI Chen-guang, DUAN Meng-hua, ZHUANG Yan, CHEN Xiao-xiong, CHEN Yong-yan

（重庆理工大学 车辆工程学院，重庆 400050）

摘 要：利用CFD软件对离心压缩机的三维流场进行了数值模拟分析，并对离心压缩机性能进行了分析。流场模拟的湍流模型采用RNG k-ε模型，离心压缩机旋转区与非旋转区的耦合采用了MRF模型。在叶轮叶片后弯角变化从35°～55°对压缩机的内流场进行分析，且旋转流体边界采用了滑移网格。得出了压缩机内部流场的压力及速度分布云图，在此基础上对压缩机性能进行了对比分析。模拟结果有助于了解风机内流场的运动规律，为风机叶片的设计提供了参考。

关键词：离心压缩机；叶片后弯角；数值模拟；内流场；性能分析

0 引言

离心压缩机是通过叶轮的转动提高气体的动能，再将动能转化为压力能的一种增压机械[1]。由于结构紧凑，单级压比高和工作范围广等特点，广泛的应用于工业各领域。由于环保和节能要求日益紧迫，车用废气涡轮增压器快速普及，压缩机的轻量化、高压比、高流量成为近年来研究的热点[2]。其内流场的流动状态非常复杂，常出现的流动现象有分离、涡流、脱流、尾迹和二次流等[3]，这些流动对压缩机气动性能有很大的影响。由于实验成本、条件的限制，单纯的凭借实验手段测量流场细微结构很困难，甚至无法实现。基于CFD理论的压缩机流场模拟被逐渐采用，成为了解优化压缩机流场提高性能的重要技术手段[4～7]。……