开式燃油离心叶轮汽蚀特性非定常仿真及分析

作者：李嘉^*; 周文; 王淑红; 张伟; 代朝武

来源：推进技术, 2023, 1-15.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.2306017

• 开式燃油离心叶轮
• 汽蚀特性
• 非定常流动特性
• 压力脉动
• 数值仿真

为了明确开式燃油离心叶轮汽蚀特性的非定常演变规律，在不同进口压力下进行汽蚀非定常仿真，重点分析叶轮及蜗壳关键流动区域内非定常流动特点、气液两相分布特点及压力脉动时频特性。确定汽蚀非定常仿真边界，对不同仿真步长及汽蚀模型进行相关性检验。将数值仿真预测结果与其性能试验结果对比，结果表明扬程和效率最大误差均小于5%，即所采用的仿真方法有效。仿真结果表明：不同进口压力下，叶轮进口区域均会产生一定的空化区域，而低进口压力下该区域会发生扩张，从叶片吸力面延伸至相邻叶片压力面，并逐渐扩展至叶片出口区域。另外，叶轮流道内主频为转频fn，汽蚀的产生影响了进口区域的压力脉动幅值，仍会存在一定的非定常强度；部分位置出现了其他倍频，而蜗壳流道内主频仍为叶频fb。

• 单位
  中国航发西安动力控制科技有限公司; 长安大学; 陕西空天动力研究院有限公司