刘龙龙，齐彬彬，郭洪彪，李 雪

(北京航天石化技术装备工程有限公司，北京 100176)

氮气循环离心风机广泛应用于化工领域，为大型压缩机组提供稳定连续的密封冲洗气。风机需要能够提供稳定的压力气源，并具备较高效率以获得合适的经济价值。当风机转速一定时，影响性能的主要参数为叶轮外径D2，无叶扩压器进、出口尺寸及蜗壳结构。对于小流量的循环风机，叶片前间隙相对叶片出口宽度所占比例大，故该值对性能会有一定作用。研究叶片前间隙尺寸对性能的影响，对提升整机性能有非常大的帮助。

国外对压缩机叶顶间隙流场研究较早，其中Rains通过试验验证发现，压气机叶栅叶顶间隙泄漏流动会产生泄漏涡【1】。在此试验研究的基础上Rains又建立了简化的理论泄漏模型，并同时指出较小叶顶间隙内泄漏流动的驱动力是叶片两侧压力差，其主要特性是无粘的。这一结论后来被Moore 和Storer在涡轮和压气机叶顶间隙流场的研究中进一步证实【2】。Lakshminarayana 基于试验研究【3】，在叶顶泄漏涡无粘模型基础上提出了刚体涡模型，指出泄漏涡内部流动满足泊松方程。

国内对叶轮叶顶间隙研究也有相关论述，主要集中于轴流压缩机。轴流压缩机级数多、叶轮展弦比大(轴向尺寸相对叶轮高度小)，尤其是前面低压级，介质压比低、密度大，使得叶片高度也较大，叶片叶顶间隙往往取较小值，以获得效率的提升。对于单级小流量离心压缩机，主要靠叶轮外径D2来提升压比，而流量的限制使得叶轮展弦比偏小，使得叶顶间隙流动对离心压缩机的影响与对轴流压缩机影响结果不同。……