微型燃机向心透平叶轮顶部间隙流动的数值模拟

摘要

对自行研制的100 kW微型燃气轮机向心透平叶轮,在级环境设计工况下的顶部间隙流动进行了全三维黏性数值模拟研究,其动静间隙信息传递采用混合平面方法,湍流模型采用Spalart-Allmaras模型.结果表明:向心透平叶轮顶部间隙流场在轮壳相对运动速度很高的情况下,其影响因素除了所熟知的叶轮叶片顶部间隙两侧压差以及已得到试验验证的轮壳相对运动外,还有另一个重要因素是叶轮叶片表面次流,其存在使得叶轮顶部间隙流场更加复杂;叶轮进口较大的负冲角是该向心透平叶轮叶片表面较强次流形成的主要原因,在研究向心透平叶轮顶部间隙流场时不应忽略.