离心叶片进出口几何形状对气动性能影响研究

为研究叶片进出口几何形状对离心叶轮内部流场及气动性能影响，以某离心叶轮为研究对象，对叶片进出口前、尾缘分别进行不同尺寸修圆处理，采用SST k-ω湍流模型与High Resolution数值方法进行周期性单流道数值模拟，研究了叶片不同尺寸进出口前、尾缘修圆产生的几何形状对离心叶轮内部流场分布和气动性能的影响。研究结果表明：叶片进口前缘平凸形修圆能够增加离心叶轮总压比和多变效率，减少气流在进口前缘局部流动分离损失；平凸形修圆尺寸越小，多变效率和总压比增加越明显，在设计工况点二者最大增加约1%;叶片尾缘压力面修圆能够增加离心叶轮的多变效率，但降低了离心叶轮的总压比，而尾缘吸力面修圆能达到同时增加离心叶轮多变效率和总压比的目的，使得设计工况下多变效率最大增加约1%,总压比最大增加约5%,且减少了气体流出叶轮时的尾迹损失。对叶片前缘小尺寸平凸形修圆和尾缘吸力面的大尺寸修圆，不仅能减少叶片进出口局部流动损失，而且能使设计工况点多变效率增加约1.5%,总压比增加约7%,从而提高离心叶轮的做功能力，为离心叶片设计优化和高效加工制造提供了参考。