排灌机械工程学报

作者：高鸿, 杨港, 丁竞飞, 张德胜

单位：江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013

关键词：能量回收一体机,轴向间隙,轴向力,数值模拟

基金：江苏省重点研发计划项目(BE2017144,BE2021073)

为研究透平式能量回收一体机的转子系统轴向窜动平衡轴向力特性,应用雷诺时均法(RANS)并采用SST k-ω模型对一体机进行了全流场数值模拟计算,分析了轴向间隙尺寸变化对一体机水力性能的影响,获得了一体机在5组轴向间隙尺寸下的内流特性及轴向力变化特性.结果表明:轴向间隙尺寸对透平端的间隙泄漏流影响较大,增大轴向间隙可使透平端效率最大下降8%,而泵端水力性能所受影响较小,基本保持不变;在额定工况下,随着轴向间隙尺寸增大,透平端前腔体内平均压力最终下降0.37 MPa,一体机转子系统的轴向力指向透平端,轴向力值增大5 kN左右.研究结果可为透平式能量回收一体机设计和运行提供理论指导.

来源：2025年第1期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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