邵栋 王彤/上海交通大学机械与动力工程学院

不同宽度无叶扩压器与半开式离心叶轮匹配特性数值模拟*

邵栋 王彤/上海交通大学机械与动力工程学院

0　引言

离心压缩机的气动性能与叶轮、扩压器等气动部件的几何参数有关，其中叶轮的叶顶间隙、扩压器与叶轮的匹配等都会对叶轮和扩压器内部的流动结构产生一定的影响，从而影响其总体性能。近年来随着计算流体力学技术和测试技术的发展，可以获得叶轮、叶顶间隙以及扩压器内部的流动结构，从而能够更深入地分析三者相互关系及对总体性能的影响。

在无叶扩压器对离心叶轮的性能影响方面，2002年，李新宏等［1］通过实验测试对某离心压缩机无叶扩压器内部流场进行了分析，指出减小扩压器宽度可以使扩压器内部的切向速度分布更加均匀，适当地减小扩压器宽度能够减小流动损失，增强扩压能力。2004年，莫子高等［2］采用实验测试方法，分析了不同扩压器进口宽度对某CO2高压小流量离心压缩机性能的影响，指出由于CO2高压小流量压缩机实验马赫数较高，所以损失主要是马赫数升高带来的流动分离损失；另外，可能是因为工质性质和马赫数不同，压缩机级的性能会随着扩压器宽度增加而得到显著提升。2008年，高丽敏等［3］采用数值方法对比了等面积和直壁两种形式的无叶扩压器对离心压缩机性能及流场的影响，发现直壁扩压器的叶轮出口及扩压器内部会出现流动分离，但是扩压器形式对离心叶轮整体气动性能的影响不大。……