简化间隙泄漏结构对离心压缩机性能影响研究∗

赵鹏飞 刘 艳 王晓放 孙玉莹 赵 强

（1.大连理工大学能源与动力学院；2.沈阳鼓风机集团股份有限公司）

简化间隙泄漏结构对离心压缩机性能影响研究∗

赵鹏飞1刘 艳1王晓放1孙玉莹2赵 强2

（1.大连理工大学能源与动力学院；2.沈阳鼓风机集团股份有限公司）

针对流量系数为0.196的大流量系数离心压缩机模型级，采用CFD方法，研究其在简化动静间隙泄漏结构时替换壁面旋转区域大小对离心压缩机流场及性能的影响。计算结果表明：叶轮出口替换间隙壁面的旋转长度小于23.33%间隙高度时预报结果相差较小，与实验值较为吻合，超过该值计算得到的多变效率与旋转壁面长度呈线性增长趋势。这主要由于旋转壁面长度小于23.33%间隙高度时，静止壁面的粘性阻力作用强行将叶轮出口盖侧高速区减速，产生了较大损失，而超过该高度时，该高速区域的形态基本发展完整，从而使得额外旋转壁面对流体做功直接增加了轮盖侧流体的总压值，增加了轮盖侧流体气流角，提高了整级性能。设计工况下，当叶轮出口旋转壁面长度等于6.67%间隙高度时，计算得到的扩压器进口周向平均气流角与考虑间隙结构时结果基本一致，得到的多变效率比考虑间隙泄漏结构时高1.56%，总压比高1.82%。由此说明不考虑动静间隙泄漏时，合理选取叶轮出口替换间隙物面的旋转长度能够保证计算结果的可靠性。

闭式循环；离心压缩机；数值模拟；间隙泄漏；旋转壁面；泄漏系数

0 引言

离心压缩机中，为了避免旋转的叶轮与静子部件发生碰撞，叶轮和壳体、下游部件之间存在一定间隙。……