半开式离心叶轮叶顶泄漏诱发流道流动堵塞特性研究

• Published in: 中国农村水利水电 no. 1; pp. 79 - 93
• Main Authors: 朱俊桦, 金永鑫, 吕世杰, 成涛, 宋文武
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西华大学能源与动力工程学院,四川 成都 610039%西华大学能源与动力工程学院,四川 成都 610039 2024; 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室,四川 成都 610039
• Subjects: 泄漏涡; semi-open centrifugal impeller; 叶片载荷; large eddy simulation; blade load; 半开式离心叶轮; leakage vortex; 大涡模拟; blockage prediction model; 流动堵塞预估模型; tip clearance; 叶顶间隙
• ISSN: 1007-2284
• DOI: 10.12396/znsd.230732

TH311; 为探究半开式离心叶轮叶顶泄漏量诱发的流道中流动堵塞作用,采用大涡模拟对流场进行精确计算,基于流动堵塞预估模型对叶顶间隙0.5、1.0和1.5 mm的3种半开式离心叶轮在不同流量工况下的流动堵塞特性进行研究,发现在叶轮流道内存在流动堵塞峰值,且在3种叶顶间隙下均在截面2处,在经过截面2之后流动堵塞发生大幅度的减小,并在后面4个截面发生小幅度的波动;通过对不同叶顶间隙、不同流量工况下在叶轮尾缘处相对流动堵塞作用的分析,发现尾缘处的流动堵塞在不同叶顶间隙下,随流量的变化具有相同的趋势,相对流动堵塞均在1.0Qd时达到最小值,在0.6Qd时出现峰值;然而流动堵塞在相同流量下与叶顶间隙的关系不是单一的线性关系,且存在一个最优叶顶间隙在设计工况点达到最小的流动堵塞情况;同时通过对泄漏涡发展情况的观察,发现泄漏涡的破碎和位移会增大叶片尾缘处的流动堵塞;通过对叶片静压差的分析,发现运行流量对叶片载荷的影响不大,然而叶顶间隙的改变会大大影响叶片载荷,同时对叶片尾缘处的流动堵塞造成影响.