《舰船科学技术》

文章标题:船用压气机部件壁面粗糙度对性能影响的数值分析

文章作者:李赫1, 孟成1, 展旭2, 宋耀2, 刘晨2
关 键 字:壁面粗糙度;气动性能;离心压气机
文章摘要:本文采用数值计算方法模拟压气机部件壁面粗糙度对其气动性能的影响。首先,建立离心压气机数值计算模型,并通过试验测试进行验证;然后,分析压气机不同部件壁面粗糙度对气动性能和内流场的影响;最后,针对影响压气机气动性能的主要部件,探究其局部壁面粗糙度对气动性能的影响。结果表明,叶轮和扩压器壁面粗糙会严重影响压气机的气动性能,其中扩压器壁面粗糙对压气机气动性能影响最大;蜗壳壁面粗糙会导致压气机稳定运行流量范围大幅减小,但对压气机效率和压比的影响相对较小。在叶轮部件中,轮缘面和叶片壁面粗糙是导致压气机气动性能降低的主要原因,分别导致压气机最高效率降低1.3%和0.7%;而轮毂面粗糙会导致压气机稳定运行流量范围减小,对效率和压比的影响相对较小。扩压器壁面粗糙也是压气机效率和压比降低的主要因素,压气机最大效率降低2.3%。