离心叶轮反问题气动设计简易评价.pdf

2015年第43卷第 11期 流 体 机 械 57 文章编号： 10o5—0329(2o15)11—0057一o6 离心叶轮反问题气动设计的简易评价 于跃平。朱晓农，陈启明，胡四兵，黄文俊 。饶 杰，王鹏亮，董 帆，陈 升 (合肥通用机械研究院 压缩机技术国家重点实验室 ，安徽合肥 ，230031) 摘 要： 综述了目前国内外离心叶轮反问题气动设计评价现状与局限性，结合工程实际，从反问题气动计算设计过程 自然形成的速度场与求解出的叶轮几何参数出发，开展二维不可压叶片表面边界层及损失、叶轮内扩压水平、叶轮进 El诱导速度比、叶片进口前缘冲角及相对马赫数计算，对反问题气动设计计算进行气动效率、失速点、阻塞点简易定 量评估。这些评价结果与CFX计算 比较，对应相对误差约为2．6％一6．1％，完全满足工程设计需求，可对透平机械工业 设计作出快速评价提供借鉴。 关键词： 叶轮反问题 ；气动设计；简易定量评估； 中图分类号：TH4 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．11．012 SimpleEvaluationofAerodynamicDesignofCentrifugal Impeller YUYue—ping，ZHUXiao—nong，CHENQi-ming，HUSi—bing，HUANGWen-jun， RAOJie ，WANGPeng—liang，DONGFan，CHEN Sheng (StateKeyLaboratoryforCompressorTechnology，HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei 230031，China) Abstract： Review thecurrentthecentrifugal impellersinverseaerodynamicdesignandevaluationofthestatusquoandlimita— tionof，theauthorteam combinedwiththeengineeringpractice，from theinverseproblem ofgasdynamicdesignprocessofthe natural formationofthevelocityfieldandsolvingthegeometricparma etersoftheimpellerof calculation，tocarryouttwo—dimen· sionalincompressibleleavessurfaceboundarylayerandloss，theimpellerdiffuserandimpellerinletinducedvelocityratio，blade inletedgepunchingangleandrelativeMachnumbercalculation，ofrtheinverseproblem ofaerodynamicdesignandcalculationof gasdynamicefficiency，stallpoint，blockingsomesimplequantitativeevaluation．Theseresultsarecomparedwiththoseof the CFXcalculation．Therelativeerrorisabout2．6％～6．1％．whichcanmeettheengineeringdesing requirements．ItCna provide areferenceofrtherapidevaluationofturbinemachinery industry design． Keywords： impellerinverseproblem；aerodynamicdesing ；simplequnatitativeevaluation l 前言 在出现边界层较厚的区域，必须避免较大的减速； 气流进入叶轮时一般不发生冲击。