Тезисы доклада на Политехническом симпозиуме (2002 г.) русский/ english

     В работе приводятся результаты численного моделирования турбулентного течения в межлопаточных каналах рабочего колеса центробежного компрессора. Течение газа описывается уравнениями Навье-Стокса, осредненными по Рейнольдсу и замкнутыми с привлечением двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности. Геометрические характеристики межлопаточных каналов и параметры течения выбраны в со-ответствии с данными двух серий экспериментов, выполненных разными группами исследователей.
     В первой части работы рассмотрено закрытое радиальное колесо, расчеты для которого носили преиму-щественно методический характер. Для проведения вычислений использовалась сетка, обеспечивающая доста-точную точность расчета течения в межлопаточном канале, за исключением локальных явлений вблизи кромок лопаток. Проведено параметрическое исследование влияния входной закрутки на течение в колесе. В целом, полученная структура течения находится в качественном соответствии с данными опытов. Наблюдается суще-ственная неоднородность поля продольной скорости. Структура вторичных течений близка к полученной в эксперименте.
     Вторая часть посвящена анализу течения в полуоткрытом осерадиальном колесе с пространственно за-крученными лопатками. При постановке расчетов особое внимание было уделено созданию многоблочной рас-четной сетки, призванной обеспечить хорошее разрешение тонких деталей потока, характерных для обтекания передних и задних кромок лопаток и для перетечек через зазор между лопаткой и статором. Удалось воспроиз-вести основные особенности кинематики потока, присущие полуоткрытым осерадиальным колесам центробеж-ных нагнетателей. Вид профилей скорости в поперечных сечениях межлопаточного канала соответствует экс-перименту. Показано, что учет перетечки через зазор между лопаткой и статором оказывает принципиальное влияние на кинематику потока в колесе.

     Results of numerical simulation of steady-state turbulent flow in centrifugal compressor impellers are presented. Computational model is based on the 3D Reynolds-averaged Navier-Stokes equations closed with a two-parametric differential turbulence model. Geometry and flow parameters have been chosen according to known experiments.
     First, a closed radial impeller has been considered. Parametric computations have been performed to investigate the effects of the inlet swirl. The flow in an open axial-radial impeller was the object of the second task. A refined multi-block grid has been generated providing a good resolution of the tip leakage flow and the flow near the blade edges. For both the impellers considered, the structures of the main and the secondary flows obtained in the calculations are in a good agreement with experimental data.