基于涡流发生器的三维扩压器流动分离控制

摘要

为了减少叶轮机械扩压器中的流动分离以提高其能源效率，本文研究了涡流发生器对扩压分离流的控制效果。基于雷诺应力模型（RSM），对比研究了斜坡式（R）、上洗叶片式（Vu）和下洗叶片式（Vd）3种类型的涡流发生器对三维不对称扩压器流场和性能的影响。结果表明，R型和Vu型涡流发生器可有效抑制流动分离并提升压力恢复系数，而Vd型涡流发生器则可能加剧分离现象，导致压力恢复系数下降。在改善扩压器畸变指数方面，R型涡流发生器表现更好。对比16种涡流发生器，发现仅Vu1型能有效提高效率，推测最优安装高度处于h/H<0.2低剖面范围。本研究为扩压器性能优化及涡流发生器设计提供了参考依据。

关键词

涡流发生器 / 三维扩压器 / 数值模拟 / 流动控制 / 性能评估