通过CFD技术,分析了不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响。结果表明,对于中、小流量系数模型级,叶顶间隙越大,其效率曲线下降越大,而对于大流量系数模型级,有一定的叶顶间隙可改善叶轮内流场,反而有利于离心压缩机效率性能。无论何种流量系数模型级,存在一定的叶顶间隙则可提升能头曲线。 扩压器型式无叶扩压器叶片扩压器半高扩压器扩压器叶片数—20182．2数值计算方法数值模拟采用NUMECA软件的FINE/TUＲ-BO模块。该软件采用时间相关法求解雷诺平均N－S方程，中心节点的有限体积离散，全多重网格初场处理，以及多重网格迭代加速。计算中湍流模型均采用Spalart－Allmaras一方程湍流模型，对流项离散格式采用中心差分并结合四阶耗散项，时间推进选用四阶显式Ｒunge－Kutta方法。动静耦合采用混合平面法。计算网格由Au-toGrid生成，共分为叶轮及叶片扩压器、叶片叶顶间隙3部分，网格数大约为93万左右，如图1(a)所示，经验证，达到网格无关性要求，对应于同一叶轮的不同间隙情况，计算网格数目，类型都相同，其网格块大小为17×47×21，如图1(b)所示。(a)模型级网格(b)叶顶间隙块网格图1计算网格示意介质为空气本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  ，模型级性能的影响-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机进口给定总压98100Pa、总温298K和气流角(轴向进气)，湍流粘度m=2×10－5m2/s大流量系数模型级Ｒ3图4(a)是不同间隙下模型级Ｒ3的效率曲线。从图中可以看到，与中小流量系数模型级Ｒ2、Ｒ1相比，大流量系数模型级Ｒ3在无间隙情况下，效率曲线反而比有间隙情况下低，这与中、小流量系数模型级不同。在大流量系数情况下，叶顶间隙的存在反而使得效率曲线有所增加。在其他有间隙存在的情况下，其趋势与模型级Ｒ1、Ｒ2类似。随着间隙的增大，级效率逐渐降低，但是与前面2个叶轮相比，下降的幅度没有那么大，在间隙为1．5‰D2间隙时的效率最高，在3‰D2间隙下比1．5‰D2间隙下效率降低了1%，5‰D2间隙下比3‰D2间隙下降了1%，8‰D2间隙下比5‰D2间隙下降了1．5%。可见，在大流量情况下，叶顶间隙的影响程度将减校图4(b)是不同间隙下模型级Ｒ3能头曲线。从图中可以看到，在有间隙状况下，随着间隙的增大，模型级Ｒ3能头曲线在平稳的下降。而在无间隙状态时，能头介于3‰D2和5‰D2之间，这与模型级Ｒ2类似。(a)流量系数?1－多变效率η曲线(b)流量系数?1－能头系数τ曲线图4模型级Ｒ3性能曲线3．4叶顶间隙对不同流量系数模型级的影响为了表征间隙对不同流量系数模型级影响程度的大小，定义:相对间隙=δ/b2、相对效率ηre=η/η0，相对能头τre=τ/τ0，并做出相对间隙－相对效率、相对间隙－相对能头曲线，如图5所示。图5是相对间隙对相对效率与相对能头的影响曲线。图5(a)选择5种不同间隙时设计点效率的相对值。从中可以看到，模型级Ｒ1和Ｒ2设计点处都是无间隙情况下的效率最高，模型级Ｒ1的相对间隙对效率的影响与其它算例相比较大，可见对小流量叶轮来说，间隙对效率的影响很模型级性能的影响-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com