超临界二氧化碳离心压缩机叶顶两相流动研究

工程热物理学报 , 2015, 36(7): 1433-1436.

超临界二氧化碳离心压缩机叶顶两相流动研究

赵航 ^1, , 邓清华 ^2, , 黄雯婷 ^3, , 郑宽宽 ^4, , 丰镇平 ^5,

1.西安交通大学能源与动力工程学院,叶轮机械研究所,西安710049

2.西安交通大学能源与动力工程学院,叶轮机械研究所,西安710049

3.西安交通大学能源与动力工程学院,叶轮机械研究所,西安710049

4.西安交通大学能源与动力工程学院,叶轮机械研究所,西安710049

5.西安交通大学能源与动力工程学院,叶轮机械研究所,西安710049

基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金(优先发展领域)(No.20130201130005)

关键词：超临界二氧化碳 , 离心压缩机 , 叶顶间隙 , 两相区 , 凝结

Numerical Investigation on the Blade Tip Two-Phase Flow Characteristics of a Supercritical CO2 Centrifugal Compressor

Keywords： supercritical CO2 , centrifugal compressor , blade tip clearance , two-phase flow regions , condensation

对带有叶顶间隙的超临界二氧化碳离心压缩机进行了数值模拟,在分析叶顶间隙内流动的基础上,研究了叶顶区域二氧化碳两相流动形成与发展的机理,对比分析了不同叶顶间隙对叶顶两相流动的影响.结果表明:在“引射”与“叶顶前缘脱落涡”的共同作用下,主、分流叶片叶顶前缘具有明显的低压、低温区域,二氧化碳进入两相区;在叶顶前缘尖角处,工质具有产生“凝结”的可能性.叶顶间隙泄漏涡对叶顶两相区域的形成与发展具有明显的抑制与削弱作用.随着叶顶间隙的增加,主叶片顶部前缘两相流区域分布及趋势基本相同,但前缘尖角位置低温、低压现象更加明显,可能会产生更加严重的“凝结”现象.同时,叶顶间隙的增加可以有效减小分流叶片顶部两相流区范围及影响.

参考文献

[1]	Rene Pecnik;Enrico Rinaldi;Piero Colonna .Computational Fluid Dynamics of a Radial Compressor Operating With Supercritical CO_2[J].Journal of engineering for gas turbines and power: Transactions of the ASME,2012(12):122301-1-122301-8.

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