考虑热力学效应的涡轮氧泵口环间隙泄漏特性研究

摘要：

为精确分析口环间隙泄漏特性及泄漏流动对液氧泵内流场的影响,本文基于SSTk-ω湍流模型与High Resolution算法,对某涡轮氧泵进行了全尺寸整场数值模拟,研究了不同流量工况下热力学效应对液氧泵外特性、口环间隙泄漏量及空化特性的影响.研究结果表明,在额定工况点附近,Б.B.奥夫相尼科夫公式预测口环间隙泄漏特性相对准确,偏流量工况下各经验公式预测精度下降;等体积流量下,工质为液氧时泵效率较常温水介质高4％,口环间隙泄漏量大于水介质下,且泄漏量差值与流量相关;等温条件下,介质温度对口环间隙泄漏量影响较小,额定工况下高温液氧泄漏损失较大;考虑热力学效应后,泵腔口环间隙内的温升随流量减小而增大,120％～40％工况下温升约为1～3 K.液氧泵扬程与效率较等温条件结果略有升高,口环间隙进出口涡量增大、泄漏量明显减小,泄漏量减小数值与流量成反比,最大减小量为3％,同时口环间隙内空化加剧.

关键词：涡轮氧泵、口环间隙、热力学效应

所属期刊栏目：56

分类号：V434(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：145-155