大型离心空压机低压缸首级叶轮内部流场非定常数值模拟与事故原因分析

摘要

本文采用三维粘性非定常数值模拟方法，对某事故大型离心空压机低压缸首级叶轮内部流场进行非定常数值模拟并进行了事故原因分析。完成了该压缩机低压缸首级叶轮设计工况的性能核算，验证了计算模型的可靠性，通过对事故工况进行非定常数值模拟，分析叶轮内的非定常流动对流场特性及叶轮稳定性的影响，进而揭示事故发生的主要原因：由于运行工况时进口导流叶片带有预旋角度，使得进口导叶尾部产生较大的尾迹涡流区域，加之进口导流叶片距首级叶轮入口轴向位置过近，首级叶轮入口流场受到导叶尾涡影响很严重，叶轮内部流动非常不稳定，气动参数呈现周期性变化，使得首级叶轮叶片受到周期性气流激振力的冲击，在叶片根部发生疲劳断裂。