级环境下叶片扩压器流场的实验与数值研究

为了研究离心压缩机级环境下的非定常干扰的基本流动现象，并验证多级叶轮机械的 CFD 软件的分析能力，对一大尺度离心压缩机的叶片扩压器流场进行了实验测量和数值计算．实验采用了固定热线、相位锁定——系综平均技术，用常温热线风速仪对叶轮后的叶片扩压器通道内不同周向、径向和轴向位置处的非定常速度进行了测量，同时提出了非定常强度的概念，以定量考核非定常的影响．实验结果表明，叶片扩压器内的非定常流动非常复杂，其时间周期并非叶轮叶片通过时间，随着与离心叶轮之间的距离增大，非定常扰动逐渐减弱，但一直延续到叶片扩压器的出口．另外，对该实验压缩机级开展了两个不同的数值计算，并与实验数据进行了比较：定常数值计算软件采用了作者发展的确定应力模型，非定常数值计算是用商业软件 NUMECA 实现的，计算采用了滑移界面技术．两个计算结果与实验在扩压器的进口截面处吻合得很好．