无叶片和有叶片扩散器中离心叶轮排流的实验研究

离心叶轮排出的流动高度失真，其在扩散器中的行为可能对压缩机的性能产生决定性影响。本工作旨在对此进行研究。本文报告的实验工作旨在调查有叶片扩散器与叶轮之间的相互作用。在有叶片扩散器的多个位置使用在线数据记录系统进行了非稳态速度和壁静压测量。针对三个不同叶片数量（10、20、和30叶片）设定在三种不同半径比（1.04、1.1和1.2）下进行了不同流量系数范围的实验。还对重新布置的扩散器叶片进行了有限数量的实验，作为参考案例，在无叶片扩散器构建中进行了广泛的测量。该叶轮设计用于压力比4.6，在经过修改后以低速（3000 rpm）运行，使其整体扩散等于其设计的高速运行条件。叶轮产生的周向失真在扩散器叶片的入口区域迅速衰减，令人惊讶的是对有叶片扩散器通道内的流动只产生了小的影响。扩散器叶片对从叶轮排出的流动的影响显而易见，当扩散器叶片接近叶轮且流量不高时，检测到流动回流进叶轮。叶轮出口的时间平均总压力和静压在扩散器叶片的节距上有所变化，同时也观察到叶轮尾流强度的变化。