谷传纲
,
王彤
,
刘正先
,
杨波
,
黄建德
工程热物理学报
以离心压气机内部动静部件耦合的非定常流场为研究对象,本文提出了动静耦合统一正命题型式,采用k-ε紊流模型、同步计算动静耦合流场的方法,分别对不同流量工况下离心叶轮与叶片扩压器内部非定常流动进行了数值计算.计算结果与激光多普勒测量结果进行了比较:在设计工况下,离心叶轮与叶片扩压器相互匹配较好,而在非设计工况下,流道内流动趋向恶化.说明计算结果是有一定的可信度;计算结果同时说明,只有采用非定常算法,才有可能较好地描述动静部件耦合的流场.
关键词:
动静耦合
,
非定常流动
,
离心叶轮
,
叶片扩压器
刘正先
,
周越
工程热物理学报
在对单向螺旋槽CFD数值模拟的基础上,对适用于双向旋转场合的双向槽型干气密封气膜动态特性进行数值分析,主要讨论了双向槽型干气密封气膜的开启力及泄漏量特征,进一步的研究发现双向槽型干气密封中起主要作用的是工作槽区,非工作槽区不会明显增强或削弱干气密封的开启力能力,其主要作用是为了适应双向旋转的要求.同时通过与单向螺旋槽的性能对比,确定双向槽比单向槽具有更加稳定的运行性能.
关键词:
干气密封
,
双向旋转
,
槽型
,
开启力
,
泄漏量
刘正先
,
陈丽英
工程热物理学报
针对叶顶间隙对半开式离心压缩机叶轮内部流场和气动性能的影响,采用数值方法研究了不同工况下叶轮流道及间隙处的流场规律,对比分析了小流量、设计和大流量三个运行下况下叶顶马赫数分布、叶顶载荷与间隙泄漏量、间隙泄漏涡特征的变化,以及叶顶间隙随进口流量变化对叶轮气动性能的影响,得出间隙涡流在通道中下游与主流相互掺混是引起半开式叶轮能量损失的主要原因。
关键词:
半开式离心叶轮
,
变工况
,
间隙涡流
,
数值模拟
刘正先
,
鲁寅
,
陈丽英
工程热物理学报
为明确半开式离心叶轮的间隙值与间隙气流对叶轮气动性能的影响,采用数值方法分析了典型叶轮叶顶相对间隙值为0～10％之间的叶轮气动性能、叶片载荷分布、间隙泄漏量的变化规律.得出:间隙对叶轮气动性能的影响基本呈线性或分段线性关系,间隙泄漏量与叶顶载荷具有相同的分布规律,表明泄漏量变化的主要控制因素是叶顶载荷;间隙仅影响流道后半段的叶顶载荷分布,原因是由于间隙进口强烈的气流加速运动,形成了间隙进口处的压力降,但这种压力降只体现于一定高度范围的间隙中;导致叶轮性能降低的主要原因还是间隙涡流与主流掺混引起的能量损失.
关键词:
半开式离心叶轮
,
数值模拟
,
叶顶间隙
,
叶片载荷
,
内泄漏量
刘正先
,
吴仲义
,
王桂林
工程热物理学报
针对小流量系数离心压缩机,考察了流体的黏性耗散效应对流动损失的影响程度.通过压缩机模型级的实验测量和数值模拟,分别分析了压缩机级和叶轮在有、无黏性耗散影响下的流动性能.结果表明:当不考虑黏性耗散损失时,压缩机模型级具有较高效率;在黏性耗散效应的影响下,流动的多变效率约降低8个百分点.另外,不同的机壳间隙对多变效率也存在2～4个百分点的影响,但是叶轮总压升则不受黏性耗散效应的影响.结果证明黏性耗散损失是造成小流量系数离心压缩机流道中气流机械能转换为热能,从而使效率降低的重要原因.
关键词:
离心压缩机
,
小流量系数
,
数值模拟
,
黏性耗散
,
气动性能
刘正先
,
王桂林
,
李俊峰
工程热物理学报
利用计算软件中的UDF功能,将非均匀入口速度分布程序与CFD的核心求解器链接,实现了非均匀入口边界条件对压缩机级性能影响的数值模拟.对入口速度沿径向和切向的非均匀分布,在全量程范围内,对压缩机级多变效率、能量头系数等曲线的影响进行了对比分析,得出受入口速度非均匀性影响,压缩机内部流场和级性能的变化结果,为压缩机实际运行中变入口条件后性能的预测提供依据.
关键词:
离心压缩机
,
入口速度分布
,
非均匀性
,
流动性能
,
数值模拟
