This study numerically investigated

This study numerically investigated a single stage centrifugal compressor ‘‘Radiver’’ with a wedge diffuser and several tandem-designed impellers to explore the flow phenomena within the tandem impeller and the potential to enhance compressor performance. The results demonstrate that tandem design and clocking fraction ( λ s ) significantly affects the compressor performance. The compressor stage with tandem impellers of Series A of boundary layer growth interruption alone are observed to have a widely operating range but efficiency and total pressure ratio penalty compared with that of conventional impeller. The tandem impeller with at least the same impeller efficiency as the conventional design is considered as a critical design criteria so that further modification process based on the flow characteristic of tandem impeller is necessary. In order to restrain the inducer wake and exducer shock losses, parameters modification of blade angle and thickness distributions are necessary and the modified tandem impeller of Series B is obtained. The modified tandem impeller with 25% clocking arrangement shows an 8.45% stall margin increase and maintains the total pressure ratio and efficiency as the conventional design, which proves the potential of tandem impeller to improve compressor stage performance. It is noteworthy that the tandem impellers of Radiver have not shown obviously balanced exit flow field and the fundamental mechanism of stall margin extending of tandem impeller lies on the improved impeller/diffuser matching performance resulting from the incidence angle variation at diffuser inlet.

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本研究数值研究的单级离心式压缩机“” Radiver“”与楔形漫射器和几个串联设计的叶轮与串联叶轮，并提高压缩机性能的潜在内探索流动现象。结果表明，串联设计和时钟分数（λS）显著影响压缩机性能。用单独的边界层生长中断的系列A的串列式叶轮的压缩机级被观察为具有广泛范围操作效率，但与总压比惩罚与传统的叶轮的比较。至少与所述相同的叶轮效率为常规设计的串联式叶轮被认为是一个重要的设计标准，以便基于串联叶轮的流动特性，即进一步改性处理是必要的。为了抑制诱导唤醒和出口导流器休克损失，叶片角度的参数的修改和厚度分布是必要的，并且获得系列B的修饰串联叶轮。修改后的串联叶轮，用25％的时钟装置示出了一个失速裕度增加8.45％，并保持总压力比和效率为常规设计，这证明串联叶轮来提高压缩机级性能的潜力。值得注意的是，Radiver的串列式叶轮还没有表现出明显的平衡出口流场和从在扩散器入口的入射角变化所产生的改进的叶轮/扩散的匹配性能串联叶轮所在的延伸失速裕度的根本机制。参数叶片角度的变形和厚度分布是必要的，并且获得系列B的修饰串联叶轮。修改后的串联叶轮，用25％的时钟装置示出了一个失速裕度增加8.45％，并保持总压力比和效率为常规设计，这证明串联叶轮来提高压缩机级性能的潜力。值得注意的是，Radiver的串列式叶轮还没有表现出明显的平衡出口流场和从在扩散器入口的入射角变化所产生的改进的叶轮/扩散的匹配性能串联叶轮所在的延伸失速裕度的根本机制。参数叶片角度的变形和厚度分布是必要的，并且获得系列B的修饰串联叶轮。修改后的串联叶轮，用25％的时钟装置示出了一个失速裕度增加8.45％，并保持总压力比和效率为常规设计，这证明串联叶轮来提高压缩机级性能的潜力。值得注意的是，Radiver的串列式叶轮还没有表现出明显的平衡出口流场和从在扩散器入口的入射角变化所产生的改进的叶轮/扩散的匹配性能串联叶轮所在的延伸失速裕度的根本机制。修改后的串联叶轮，用25％的时钟装置示出了一个失速裕度增加8.45％，并保持总压力比和效率为常规设计，这证明串联叶轮来提高压缩机级性能的潜力。值得注意的是，Radiver的串列式叶轮还没有表现出明显的平衡出口流场和从在扩散器入口的入射角变化所产生的改进的叶轮/扩散的匹配性能串联叶轮所在的延伸失速裕度的根本机制。修改后的串联叶轮，用25％的时钟装置示出了一个失速裕度增加8.45％，并保持总压力比和效率为常规设计，这证明串联叶轮来提高压缩机级性能的潜力。值得注意的是，Radiver的串列式叶轮还没有表现出明显的平衡出口流场和从在扩散器入口的入射角变化所产生的改进的叶轮/扩散的匹配性能串联叶轮所在的延伸失速裕度的根本机制。

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本研究对带有楔形扩散器和几个串联设计的叶轮的单级离心压缩机"Radiver"进行了数值调查，以探索串联叶轮内的流动现象以及提高压缩机性能的潜力。结果表明，串联设计和时钟分数（μs ）显著影响压缩机的性能。单是边界层生长中断A系列串联叶轮的压缩机级，与传统叶轮相比，具有广泛的运行范围，但效率和总压力比值。与传统设计至少相同的叶轮效率的串联叶轮被视为关键设计标准，因此有必要根据串联叶轮的流动特性进行进一步的修改过程。为了抑制诱导器的唤醒和推射器冲击损耗，需要对叶片角度和厚度分布进行参数修改，并获取B系列改进的串联叶轮。改进后的串联叶轮具有25%的时钟布置，具有8.45%的失速幅度，保持了总压力比和效率，作为传统设计，证明了串联叶轮提高压缩机舞台性能的潜力。值得注意的是，Radiver的串联叶轮没有表现出明显的平衡退出流动场，串联叶轮的失速边延伸的基本机制在于由于扩散器入口的入射角度变化而产生的改进叶轮/扩散器匹配性能。

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本研究以单级离心式压缩机为研究对象，以楔形扩压器及多个串列式设计之叶轮为研究对象，探讨串列式叶轮内部之流动现象及提升压缩机性能之潜力。结果表明，串联设计和计时分数（λs）对压气机性能有显著影响。与常规叶轮相比，单独采用边界层生长中断的串联叶轮的压气机级具有更大的工作范围，但效率和总压比损失较小。将具有至少与常规设计相同效率的双联叶轮作为关键设计准则，因此有必要根据双联叶轮的流动特性进行进一步的改进。为了抑制诱导轮尾流和诱导轮冲击损失，需要对叶片角度和厚度分布进行参数修正，得到了改进的B系列串联叶轮。采用25%时序结构的改进双联叶轮，失速裕度提高了8.45%，保持了常规设计的总压比和效率，证明了双联叶轮在改善压气机级性能方面的潜力。值得注意的是，径向串列叶轮的出口流场并没有表现出明显的平衡，串列叶轮失速裕度扩展的基本机理在于由于扩压器进口入射角的变化而改善了叶轮/扩压器的匹配性能。

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