机匣处理抽吸环槽位置对离心压气机性能影响.pdf

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1、2014年第42卷第5期流体机械15文章编号：1005—0329(2014)05—0016—06机匣处理抽吸环槽位置对离心压气机性能影响李文娇。杜礼明，王尕平，王澄宇，王焱(大连交通大学玉柴大连涡轮增压技术研发中心，辽宁大连116028)摘要：在高转速下跨声速离心压气机往往暴露出流量范围过窄的问题，难以满足变工况增压柴油机对宽广流量范围的需求。通过数值分析研究了抽吸环槽子午轴向位置对压气机性能的影响。结果表明，压气机对开槽位置比较敏感，在高转速下只有适当的开槽位置才能有效带走堆积在分流叶片前缘上游附近的低能流体，最大程度改善其内部流

2、动，拓宽其流量范围。采用优化后的机匣处理结构后，压气机的稳定工作范围由1186％拓宽到15．83％。关键词：自循环机匣处理；抽吸环槽；离心压气机；数值计算中图分类号：TH45文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．05．004InfluenceofLocationofSuction砌ngGrooveofCasingTreatmentonCentrifugalCompressorLIWen-jiao，DULi—ming，WANGGa—pingWANGCheng—yu，WANGYan(Dalia

3、nJiaotongUniversity，YuchaiDalianTurbochargerTechnologyR&DCenter，Dalian116028，China)Abstract：TransoniccentrifugalcompressoroftenarisesanalTOWflowrangeathighspeed．Itisdifficulttomeetthedemandfordieselenginetoworksteadilyinwideflowrange．Comparedwitheficiencyofcentrifugalc

4、ompressor，itismuchmoreimportanttobroadenitsstableworkingrange．Inpresentthesis，theinfluenceofaxiallymeridianlocationofsuctionringgrooveoncentrifu—galcompressorwasstudiedbynumericalmethod．Theresultsshowthatthecompressorisalittlesensitivetotheslotlocation．Onlythelocationo

5、fsuctionringgrooveisappropriateathighspeed，couldlowenergyfluidwhichaccumulatingupstreamleadingedgeofsplitterbladebeeffectivelytakenawayandinternalflowfieldbeimprovedtothegreatestdegreeandstableworkingrangeofthecompressorbebroadenedbyusingtheoptimizedcasingtreatment，the

6、numericaldataindicatesthatstableworkingrangeofthecompressorcanbebroadenedfrom11．86％to15．83％．Keywords：self-recirculationcasingtreatment；suctionringgroove；centrifugalcompressor；numericalsimulation1前言方法的一种。Fisher最早将其提出J，并通过试验证明自循环机匣处理结构前后槽压差是回流流高增压技术有利于内燃机升功率的提高和排动的驱动力。近年

7、来国内的高鹏、徐伟等不少学量的缩小，是解决日益严峻的环境与能源问题的者也做过相关结构的研究，oJ。主要途径之一。但同时会使增压器离心压气机内在现有研究中，对于离心压气机自循环机匣部流体运动由亚声速流动变成跨声速流动，流体处理装置的研究仍大多取决于研究人员的经验，运动复杂化，稳定工作范围变窄。因此，当前研究需要具备长期的工作实践积累。而对机匣处理拓的首要任务已不再是提高压气机的效率，而是拓宽稳定工作范围的作用机理的研究仍欠缺一定的宽其稳定工作范围J。目前最常用的扩稳方深度和广度。本文利用三维数值模拟方法，研究法主要是自循环机匣处理(S

8、RCT)，它是被动控制在高转速条件下跨声速离心压气机自循环机匣处收稿日期：2013—07—17修稿日期：2013—12—04基金项目：国家自然科学基金资助项目(11202043)2014年第42卷第5期流体机械17采用二阶精度Jame