叶顶间隙形态对离心压缩机整级气动性能的影响

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1、FLUIDMACHINERYVo1．39，No．5，2011文章编号：1005—0329(2011)05—0020一o6叶顶间隙形态对离心压缩机整级气动性能的影响贺利生，刘宝军。雷明洋(陕西省榆林市电力建设总公司，陕西榆林719000)摘要：对某离心压缩机模型级6种不同的叶顶间隙形态的流场进行了数值模拟，分析了叶顶间隙形态对离心压缩机模型级整级气动性能的影响，详细分析了不同间隙形态内部的流动结构。研究结果表明：由于叶顶间隙的存在，在整个工况范围内级压比，多变效率，能量头相比无间隙时都有较大幅度下降，特别在大流量区

2、下降更加明显，而且不同的间隙形态对级性能的影响也不同，与无间隙相比间隙1在设计工况点压比下降1．77％，多变效率下降0．65％，能量头下降3．08％，间隙4在设计工况点压比下降4．38％，多变效率下降2．41％，能量头下降7．08％，而间隙2，3，5，6的间隙值在间隙1和间隙4之间，其整级气动性能也介于间隙1和间隙4之间，其中间隙3和间隙5的整级气动性能要优于间隙2和间隙6。关键词：离心压缩机；叶顶间隙形态；气动性能中图分类号：1315文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．201

3、1．05．005InfluenceofTipClearanceShapesonAerodynamicPerformanceofCentrifugalCompressorStageHELi—sheng，LIUBao-jun，LEIMing—yang(YulinCityElectricPowerConstructionCorporation，Yulin719000，China)Abstract：The3Dviscousflowinsixdifferenttipclearanceshapesofacentrifugal

4、compressorstagewasstudiedbynumericalsimulation．Theinfluenceoftipclearanceshapesonaerodynamicperformanceofcentrifugalcompressorstagewasanalyzed．Theresultsshowthatincomparisonwithnotipclearance，thestagepressureratio，polytropicefficiencyandheadcoeficienthavede—g

5、radedinwholecentrifugalcompressorstageoperatingrangebecauseofthetipclearance，especiallyinlargeflowcondition．ThedifferenttiPclearanceshapeshavedifferentinfluenceonaerodynamicperformanceofcentrifugalcompressor．Intipclearance1，thestagepressureratio，polytropieeff

6、iciencyandheadcoefficienthaverespectivelydecreased1．77，0．65，3．08percenttom·paredwithnotipclearance．Intipclearance4，thestagepressureratio，polytropicefficiencyandheadcoefficienthaverespec—tivelydecreased4．38，2．41，7．08percentcomparedwithnotipclearance．Theaerodyn

7、amicperformanceoftipclearance3，5isbetterthanthatoftipclearance2，6．Keywords：centrifugalcompressor；tipclearanceshapes；aerodynamicperformance1前言界上有很多研究人员致力于这方面的研究，并取得了丰硕的成果。Rains通过实验验证在压气机叶轮机械叶顶间隙泄漏流动对其性能有较大叶栅叶顶间隙的泄漏流动产生泄漏涡⋯，并建立影响，充分识其内部的真实流动过程将有助于改了简化的理论泄漏模型，指出

8、较小叶顶间隙内泄善叶轮机械的性能，扩大叶轮机械的稳定工作范漏流动的驱动力是压差，其主要特性仍然是无粘围，并且深入了解间隙泄漏流动机理对提高性能的，可以采用无粘假设对叶顶间隙内流动进行研预测的精度具有积极意义。过去的几十年问，世究，这一结论后来被Moore和Storer在涡轮和压收稿日期：2010—08—05修稿日期：2011—03—142011年第39卷第5期流体机械21