離心壓氣機實際氣體三維粘性流場分析

劉瑞韜　徐　忠

摘要：應用時間推進法求解連續性方程、時均N—S方程、能量方程、實際氣體狀態方程及Yang&Shih紊流模型，對壓縮重介質實際氣體(丙稀)的大流量離心壓氣機整級流場(閉式葉輪、擴壓器、彎道及回流器)進行了數值分析，其中實際氣體的熱力學屬性均表示成溫度的函數．分析了壓縮實際氣體丙稀時模型級內部尤其是彎道及回流器內部的流動規律，將計算結果與丙稀作為理想氣體時模擬的結果進行對比分析，并與實驗值進行了比較．結果表明：采用實際氣體模型進行模擬時壓氣機性能更接近于實際性能．壓縮實際氣體及理想氣體時葉輪內部速度分布及模型級出口參數是不同的，葉輪出口流場參數分布差別主要集中在輪盤、輪蓋兩側．沿彎道及回流器中央流線的壓力系數差別顯著，模型級出口理想氣體的壓力系數明顯高于實際氣體．為了加快收斂，計算時采用了隱式殘差平均法及完全多重網格技術．關鍵詞：實際氣體；閉式葉輪；整級流場；數值分析；多重網格中圖分類號：O354．2文獻標識碼：A文章編號：0253—987X(2004)03—0317—05