叶片安装角对动/静叶排内部非定常流动的影响

    1前言

    离心式压缩机、风机等是石油化工、冶金等国民经济部门中的心脏设备，长期以来，国内外许多学者都在致力于提高离心压缩机效率和强度方面的研究，并取得了巨大的成就。其研究方法通常是将各个元件分开研究，例如，尽可能地设计出高效率的叶轮或者高效的扩压器、弯道、回流器、蜗壳等静止元件，这样容易造成片面的追求各个元件的效率而忽视各元件间的匹配问题，往往导致整级效率不高的结果。实际上，离心式叶轮机械的转子通常都是相对静子作高速旋转运动，因此级内各元件内部的流动情况无不时刻受到相邻元件的影响，其内部是固有的三维非定常粘性流动。因此能否正确考虑级内各元件间的匹配及固有的非定常效应，成为影响离心式叶轮机械级或整机效率和强度的一个重要因素。本文是在已有工作的基础上，采用所发展的非定常数值方法研究了给定流量工况下，不同扩压器叶片安装角对离心式回转动/静相干叶排内部非定常流动特性的影响。

    2控制方程

    任意相对曲线坐标系下，描述流体运动的r.-s方程可写成下面的形式:

    变量P分别为:1, u}(i = 1, 2, 3);其中。‘为绝对坐标系下的速度分量，,}R为相对坐标系下的速度矢量;两= J, J为任意曲线坐标系与笛卡尔坐标系转换的Jacobi因子;r价及S。是相对应的“粘性系数”及“源项”’，P为流体密度。

    本文所采用的滑移界面方法，在滑移界面上的控制容积界面大小相等，每一时间步长dt，动网格沿滑移界面向前移动ds，则有:dt = ds