抽吸孔数目对孔式机匣处理方式效果的影响

试验与数值计算表明,孔式机匣处理方式可以有效扩大半开式离心压气机的稳定工作范围并且在大部分工作范围内不会显著降低压气机的效率。数值计算结果同时表明,抽吸孔数目改变对采用孔式机匣处理方式的压气机整体性能影响不大,受影响相对比较明显的性能参数是堵塞裕度。对于抽吸孔总数为48、64及80三种情况,抽吸孔数目增加时,压气机的失速裕度略有下降,最高效率也略有降低,但下降量均非常小,这主要是因为抽吸孔数目增加时,相邻抽吸孔对彼此的流动产生一定的抑制作用;与之相反,抽吸孔数目增加时,压气机的堵塞裕度及大流量工况下的效率则略有增大,这主要是由于大流量工况下孔式机匣处理结构的作用效果与机匣处理结构内的总旁通流量有关。

小流量工况下采用孔式机匣的离心压气机内部流场分析

实验结果表明,应用于半开式离心压气机的孔式机匣处理方式可以有效扩大压气机的稳定工作范围,而且不会降低压气机的效率。采用数值计算方法,比较了某离心压气机叶轮有无孔式机匣处理的内部流动情况,计算结果与实验结果相符。通过对小流量工况下计算结果的分析发现,孔式机匣处理结构对压气机叶片通道上部区域的流动影响显著,抽吸流量重新进入叶片通道后可以降低叶片通道入口局部的气流冲角。孔式机匣处理结构还可以抑制叶顶间隙涡,补偿抽吸掺混带来的损失。

带有孔式机匣的离心压气机非定常数值模拟

对半开式离心压气机提出了孔式机匣处理方式并对近失速点工况下的流场进行了非定常的数值模拟.分析计算结果发现,抽吸孔对叶顶区域的低能量流体有抽吸作用,造成叶顶区域尤其是叶顶间隙内对应抽吸口位置出现压力波动区域.抽吸孔内的抽吸气流重新进入压气机入口,不仅可以增大压气机入口的局部流量,而且具有时间和空间上的周期性,对压气机入口叶顶区域的流动形成周期性的激励,使得压气机入口叶顶区域的流动也具有周期性.孔式机匣处理方式主要影响的是压气机叶片顶端的剪切流动区域,干扰了叶顶间隙内的流动,造成压气机稳定工作范围的扩大.