非绝热壁面边界在离心压气机数值模拟中的应用

简介

随着离心压气机级负荷与温升水平的提高，为了提升对离心压气机的数值模拟精度，在数值模拟中需要采用非绝热壁面边界条件。本文以一台设计良好的现役离心压气机为研究对象，对其数值模拟的壁面边界条件中分别应用了绝热壁面边界条件，以及等温和给定传热系数这两类常用的非绝热壁面边界条件，对比分析了非绝热壁面边界条件对数值模拟精度的影响及其原因。采用给定传热系数壁面边界条件的数值模拟结果中，效率计算误差最小，设计点效率误差较绝热计算下降46.6%，且计算结果对传热系数偏差有一定容忍度；产生上述差异的原因主要源于叶顶损失相关计算。采用等温壁面边界条件的设计点数值模拟结果中，参考温度偏差使等温边界相比绝热边界效率计算误差增大93.2%，说明等温边界对参考温度敏感，其进一步应用需依靠更精确的参考温度。