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车载燃料电池用离心压缩机的仿真和实验研究

陶国良,吴震宇
(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室,浙江杭州310027)
 

摘要:采用计算流体力学仿真和实验方法对车载燃料电池用离心压缩机的工作性能进行了研究.仿真模型利用k-e方程组模拟压缩机级间气体湍流流动,采用有限体积法对离心压缩机稳态流动进行数值计算.实验结果表明,该仿真模型具有较准确白q预测能力.仿真结果显示在叶轮吸力面后部存在造成较大能量损失的二次流动.在离心压缩机仿真和实验研究的基础上,分析了相对马赫数对吸力面附近跨盘盖二次流动的影响以及环量分布和相对马赫数的关系,提出了能够有效抑制吸力面附近二次流动的环量分布.分析结果表明,研制的离心压缩机能够满足燃料电池反应堆的基本要求;在保持叶轮做功能力不变的前提下,通过控制轮盘和轮盖线上环量对子午流线导数值分布,可以有效减弱叶轮问二次流动强度,从而提高离心压缩机的工作性能.
 

关键词:离心压缩机;燃料电池;环量


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