為了研究葉根倒角對(duì)微小型離心壓氣機(jī)流場(chǎng)及氣動(dòng)性能的影響,對(duì)1個(gè)帶有分流葉片的微小型離心壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬及理論分析。結(jié)果表明:葉根倒角最小角度對(duì)主葉片及分流葉片表面的靜壓分布影響不大,壓氣機(jī)總壓比幾乎不變,但效率提高明顯,最大可提高0.99%。壓氣機(jī)效率的提高,一方面是由于通道渦的削弱減小了損失;另一方面是主葉片吸力面根部附近低速區(qū)減小和流線彎曲程度降低,提高了根部附近的流通能力,減少了橫向流動(dòng),從而減小了二次流的損失。另外,葉根倒角最小角度變大,降低了葉片出口處氣流的不均勻性,從而減小了損失。 

【文章來(lái)源】：航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2020年02期 第16-22頁(yè) 北大核心

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葉輪性能曲線的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)對(duì)比

在傳統(tǒng)機(jī)械加工中，倒角形狀由倒角半徑單獨(dú)控制，倒角與相鄰曲面保證嚴(yán)格相切[11]。但在離心壓氣機(jī)葉片加工中，滿足相切條件的同時(shí)易引起刀具干涉造成端壁過(guò)切。為保持端壁的完整性，葉根倒角圓弧與輪轂壁面并不一定相切，如圖3所示。因此，葉根倒角的幾何結(jié)構(gòu)主要由2個(gè)參數(shù)決定：倒角半徑和最小角度（倒圓外切線與輪轂切線的最小夾角）[8]。模型倒角半徑均為0.5 mm，葉根倒角最小角度分別取為30°、45°、60°、75°和90°（相當(dāng)于無(wú)倒角）。不同葉根倒角最小角度下的倒角附近網(wǎng)格細(xì)節(jié)如圖4所示。為了分辨葉輪葉根處的流場(chǎng)細(xì)節(jié)，在葉根附近進(jìn)行網(wǎng)格加密，倒角沿徑向網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)為21個(gè)。其中葉片表面的第1層網(wǎng)格間距設(shè)為0.002 mm，壁面ymax<10，平均y+<1，滿足湍流模型對(duì)近壁網(wǎng)格尺度的要求。經(jīng)過(guò)網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)，最終網(wǎng)格總數(shù)約為164萬(wàn)，網(wǎng)格無(wú)關(guān)性的曲線此處從略。

模型倒角半徑均為0.5 mm，葉根倒角最小角度分別取為30°、45°、60°、75°和90°（相當(dāng)于無(wú)倒角）。不同葉根倒角最小角度下的倒角附近網(wǎng)格細(xì)節(jié)如圖4所示。為了分辨葉輪葉根處的流場(chǎng)細(xì)節(jié)，在葉根附近進(jìn)行網(wǎng)格加密，倒角沿徑向網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)為21個(gè)。其中葉片表面的第1層網(wǎng)格間距設(shè)為0.002 mm，壁面ymax<10，平均y+<1，滿足湍流模型對(duì)近壁網(wǎng)格尺度的要求。經(jīng)過(guò)網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)，最終網(wǎng)格總數(shù)約為164萬(wàn)，網(wǎng)格無(wú)關(guān)性的曲線此處從略。圖4 主葉片前緣根部網(wǎng)格分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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