叶片数对离心压缩机性能的影响

靳亚峰 韩扑塄 王 姗 王娟丽

(东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川618000)

离心式压缩机是一种能够提供压缩气体的节能设备，具有体积小、重量轻等优点，广泛应用于小功率燃气轮机、风源、石油化工等行业。

离心式压缩机按其结构分，可以分为单级或多级离心压缩机。单级离心压缩机主要由进气通道、叶轮、扩压器、排气蜗壳组成。离心压缩机的叶片数直接影响压缩机内部流道的大小，会影响压缩机内部流场的分布，对机组的效率和压比都会产生影响。

离心压缩机叶片数目多，可以减少轴向涡流的影响，有利于提高叶轮的做工能力，降低二次流损失和分离损失，但通常会增大摩擦损失、冲击损失并加大叶片进口的阻塞，而且过多的叶片数会导致叶道的当量水力直径过小，大大增加流动损失。反之，叶片数过小，会增大二次流损失和分离损失，但可以减小摩擦损失、冲击损失及叶片进口的阻塞[1]。因此叶片数过多或者过少都不好。寻求一个最佳叶片数，对工程方案设计具有重要的意义。

本文针对某空分离心式压缩机，通过改变其叶片数，分析叶片数对机组效率、压比等的影响，寻求一个最佳叶片数，使整个机组效率达到最优。

1 模型建立

针对本空分机组高压比、小流量的特点，本文选用带分流叶栅的闭式叶轮进行研究。离心压缩机的内部流体流动遵循连续性方程、动量方程和能量方程，叶轮模型如图1所示。

图1 叶轮模型Figure 1 Impeller model

2 方案设计

由于叶轮及其工作条件比较复杂，很难有统一的公式计算出具体条件下叶轮的最佳叶片数。……