径向进气室对离心压缩机气动特性影响的研究.pdf

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1、2012年第40卷第11期流体机械15文章编号：1005—0329(2o12)11—0015—06径向进气室对离心压缩机气动特性影响的研究董帆，于跃平，朱晓农(合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室，安徽合肥230031)摘要：对某带有径向进气室的离心压缩机模型级进行数值研究，通过与轴向进气模型级的对比，着重分析了径向进气室对压缩机性能及内部流场特性的影响。进气室引起的叶轮进口流场非均匀性可以使级效率在设计工况下降约3％，叶轮各流道进口冲角存在显著差异，整个工况范围内周向平均冲角比轴向进气低1．4。左右，同时叶轮旋转也会引起进气室流场的非对称分布。关键字：离心压缩

2、机，径向进气室，级性能，数值研究中图文编号：TH452文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．11．004InfluencesoftheRadialInletChamberontheCharacteristicsofaCentrifugalCompressorDONGFan，YUYue—ping，ZHUXiao—nong(StateKeyLaboratoryforCompressorTechnology，HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei230031，China)Abstr

3、act：Anumericalsimulationispresentedtoinvestigatetheperformanceandtheflowfieldofacentrifugalcompressorwitharadialandanaxialinletchamberrespectively，inordertostudytheeffectoftheradialinletchamber．Resultsindicate：(1)thenon—uniformflowfieldoftheimpellerinletismain1ycausedbytheradialinletcha

4、mber，andthestageefficientshows3％re—ductioninthedesignedoperatingpointeomp~edtotheaxialinletchamber；(2)oftheradialinletchamber，differentchanneloftheimpellerbearsdifferentattackangle，whileoftheaxialinletchamber，theattachaneofeachchannelisalmostthesameduetocircumferentialperiodicity；theave

5、ragedattackangleis1．4。smallerthantheaxialin—takingcompressor，meanwhile，theim—pellerhasanegativeinfluenceontheflowfieldinsidetheradialinletchamber，itaggravatesthenon-uniformityoftheflowfield．Keywords：centrifugalcompressor；radialinletchamber；stageperformance；numericalsimulation1引言期要求，这样不但

6、会降低叶轮的气动性能，并且会使转子承受循环载荷的作用J，给压缩机的稳定进气室是离心压缩机的重要固定元件之一，运行带来不利的影响J。现有的研究结果表明，其作用是为把工作介质从进气管道或中间冷却器对于一个典型的离心压缩机级，由于进气室和蜗引到叶轮中去。进气室的设计理论要求尽量减小壳的流动损失而导致效率降低约在4％一6％[～气体的流动损失，避免出现气流的局部降速与分。离现象，尽量保证进气室出口处的气体流动均匀，近年来由于数值技术的飞速发展，在进气室不产生沿切向方向的旋绕等现象⋯。但是在实方面的研究工作得以广泛开展。目前的研究主要际工程中，由于多数离心压缩机采用径向进气的集中

7、在运用试验研究及借助数值模拟的分析手段方式，其进气室为非轴对称结构，径向气流经由进研究进气室内部流动情况以及进气室对叶轮乃至气室转向后，在叶轮进口处，其均匀性很难达到预整机的性能影响等方面J。其中，Simone对某径收稿日期：2012—02—09修稿日期：2012—08—13基金项目：国家重点基础研究发展计划项目资助(973计划，2010CB736006)；安徽省科技攻关项目(11010202156)16FLUIDMACHINERYVo1．40，No．11，2012向进气室进行数值分析和试验研究，发现该进气=0平面上，在=60mm平面和进气室出口(叶