高壓比離心壓氣機二次流旋渦結構研究

摘要：為揭示高壓比離心壓氣機的流動特性,采用數值方法對高壓比離心壓氣機的旋渦結構和流動損失的產生及演變規律進行了研究。根據不同類型旋渦的具體特征,給出了分別適用于受迫渦和自由渦的二次流識別方法,包括截面旋線法和擬定主流的截面流線法。應用給出的二次流識別方法并結合耗散函數,探討了壓氣機內旋渦的形成機理以及旋渦與損失的關聯性。研究表明:當渦量與截面法矢量夾角的余弦值大于零時,旋線方向與實際氣流方向定性一致,否則相反;旋線顯示的渦軸方向與截面法矢量夾角大于90°時,識別出的旋渦不存在;刮削渦和泄漏渦既是低能流體的聚集區也是能量的耗散區,是影響離心壓氣機損失產生及分布的關鍵因素;誘導輪尾跡會抑制導風輪流道內葉表通道渦的形成。