小尺寸离心叶轮顶部间隙流动特性的数值模拟

摘要

对用于曝气装置的小尺寸离心叶轮顶部间隙流动进行了全三维粘性数值模拟研究，湍流模型采用Spalart-Allmaras 模型，重点考察了叶顶间隙变化对叶轮总体性能、泄漏涡运行特性及其损失分布、叶顶压力分布及泄漏流量分布的影响。结果表明：叶顶间隙尺寸的增大，会引起叶轮性能的恶化，设计流量下，间隙相对出口叶高每提高10%，叶轮效率下降约4.2%；随着间隙尺寸的增大，泄漏涡的影响范围扩大，同时流道内通流截面上涡核中心的损失以及泄漏涡运动造成的高损失区的范围随着间隙的增大而增大；在叶轮流道的后半段，间隙泄漏流动更显著。