10kW向心透平内二次流形成机理与损失分析

为有效改善和提升有机工质向心透平的效率和性能，对10 kW向心透平进行热力设计和模拟计算，分析了静叶栅和动叶轮内部各种涡系的形成机理和表现形式，给出了静叶栅不同截面静压利用系数的分布以及动叶内部截面的总压分布。结果表明：静叶栅内存在压力面到吸力面的横向流动，在前缘和尾缘分别存在马蹄涡和尾迹涡，但并未捕捉到通道涡，马蹄涡的压力面分支会在1/2弦长位置到达吸力面；动叶轮中的涡系主要由前缘压力涡、通道涡以及泄漏涡组成，在动叶前缘压力侧轮毂面形成的涡与端部发展起来的通道涡相互交汇，加剧了此处的流动损失；0.6倍动叶叶高截面的流动状况最佳，由于动叶顶部泄漏涡与通道涡的相互掺混，使叶顶附近截面的流线分布较为复杂。