本文采用CFD方法对某中等流量系数离心压缩机模型级转子气动力进行了研究,通过进气蜗室与离心压缩机模型级的全通道连算,对比分析了不同运行工况下进气蜗室出口气流不均匀性对转子径向力和轴向推力的影响。结果表明:与轴向均匀进气相比,设计工况下进气蜗室出口气流的不均匀性使得转子产生了明显的径向气动力,但对轴向推力的影响并不明显。采用冻结转子交界面进行定常计算时,叶轮不同相位角下计算得到的径向力和轴向推力均变化不大。非设计工况下,转子径向力略有增大,且力的方向发生变化。另外,本文通过在叶轮进口设置导叶,在保证模型级性能的基础上,可以提高叶轮进口气流的均匀性,从而大幅度降低转子径向气动力,但进口导叶并不会对轴向推力产生明显影响。

通过 CFD 技术，分析了不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响。结果表明，对于中、小流量系数模型级，叶顶间隙越大，其效率曲线下降越大，而对于大流量系数模型级，有一定的叶顶间隙可改善叶轮内流场，反而有利于离心压缩机效率性能。无论何种流量系数模型级，存在一定的叶顶间隙则可提升能头曲线。