Газодинамический расчет параметров течения в задисковой полости центробежного колеса компрессора

Проектированию и исследованию проточных частей компрессоров посвящено множество работ. Однако помимо проточных частей также имеются заполненные воздухом полости и каналы необходимые для нормального функционирования двигателя.

Design and Research of settings of compressors has been widely discussed. However, apart from setting parts are also filled air cavities and channels required for normal engine operation.

ris_18-1

Проектированию и исследованию проточных частей компрессоров посвящено множество работ. Однако помимо проточных частей также имеются заполненные воздухом полости и каналы необходимые для нормального функционирования двигателя. Эти гидравлически связанные элементы (полости и каналы) образуют вспомогательные тракты лопаточной машины [1]. В большинстве лопаточных машин наибольшее влияние на потоки во вспомогательных трактах оказывают боковые полости между дисками рабочих колес и корпусом, поэтому им уделяется большое внимание. Распределение давления и скоростей для диска, вращающегося в большом объеме, показано на рис. 1.

ris_18-2

В данной работе приводятся результаты стационарного газодинамического 3D расчета задисковой области центробежного колеса компрессора. Задисковая полость ЦБК (полость, образованная задней стенкой колеса ЦБК и стенкой диффузора) относится к вспомогательным трактам компрессора, однако изучение процессов, происходящих в этой области, имеет большое значение. Расчет параметров потока в данной области необходим для определения осевых усилий действующих на ротор, газодинамических и термодинамических потерь, расчета температурного и напряженно-деформированного состояния, систем суфлирования и охлаждения. Несмотря на кажущуюся простоту системы в этой области протекает довольно сложное течение (рис. 2) с образованием вихрей, которое обусловлено действием: центробежных сил, сил вязкого трения, кориолисовых сил, расширением (сжатием) и входной неравномерностью потока. Течение в полости также в значительной степени зависит от геометрических форм диска и кожуха и от расхода воздуха через полость.

ris_18-3

В ходе численного анализа определена структура течения в полости, найдены параметры потока для установившегося режима работы компрессора (рис. 3), определены затраты мощности и найдено усилие действующие на боковую поверхность диска.

 

Вовк П.А.
ОАО «Мотор Сич»,
Запорожье, Украина



Комментарии (0)