带泄漏通道的半开式离心叶轮轴向力推力数值模拟分析

离心叶轮轴向力的计算是大型、高速离心压缩机设计的关键技术之一。本文以某0.17流量系数离心压缩机半开式叶轮为研究对象,采用数值模拟的方法对该叶轮在设计工况、变工况和变关键几何尺寸条件下的轴向力展开了计算和模拟分析。结果表明:半开式离心叶轮轴向力一维计算方法与本文所采用的数值模拟方法相比,两者误差为5.8%;轴向力随流量的增加呈现先增加后减小的趋势;当叶轮的转速增加时,叶轮轴向力在全流量范围内增加;当进气温度增加时,轴向力呈现线性下降趋势;当进气压力增加时,轴向力呈现线性增长趋势;当密封齿数增加时,叶轮轴向力线性增大,泄漏量逐渐减小。当密封轴颈增加时,叶轮轴向力先减小至平衡状态后再反向继续增加,泄漏量成倍数增长趋势。