基于非线性谐波法的离心压气机动静干涉流动特性研究

来源：车用发动机杂志2025年第1期北京时间：

作者：朱伟，张岩，郭敏，付雪青，曹晓琳，刘欣源

单位：1.中国北方发动机研究所天津，天津300406；2.山西柴油机工业有限责任公司，山西大同037036

摘要：针对高负荷、小尺寸离心压气机叶轮与扩压器之间存在强烈的非定常扰动问题，采用Numeca软件对带叶片扩压器的跨声速离心压气机进行数值分析，基于非线性谐波法开展动静干涉非定常流动特性研究，探讨动静干涉非定常流动机理。通过试验结果验证数值设置的合理性，对比定常计算与非线性谐波法计算结果，探讨压气机内部流场差异，选取典型工况点对压气机叶轮和有叶扩压器的内部流动及动静干涉非定常流动进行详细分析。研究结果表明：非线性谐波法与定常计算结果在近失速点附近性能差别较大；叶轮与扩压器之间均存在显著的相互干涉作用，包括叶轮与扩压器之间的相互势干扰，以及叶轮尾迹对扩压器流动产生的显著非定常影响；随着工况恶化，叶轮出口周向速度变大，无叶区内出现高速环流甚至封闭水环的现象，对叶轮和扩压器通道流动产生严重堵塞。

关键词：离心压气机；非线性谐波；动静干涉；尾迹；高速环流