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涡轮增压器已经普及到许多类型的汽车上,目前,涡轮增压器是唯一能使汽车发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。向心涡轮是涡轮增压器的核心部件,所以向心涡轮的效率直接决定了涡轮增压器的的性能。向心涡轮的能量转换效率与其内部流动机理存在必然的联系,在向心涡轮内二次流动的损失占整个涡轮损失的30%,所以对向心涡轮内涡系和分离等二次流动研究对改善向心涡轮的气动特性具有重要的意义。本文工作主要包括以下几个方面:(1)首先介绍了叶轮机械内部二次流动理论和二次流模型的发展,对研究向心涡轮内的二次流动具有指导意义,对所采用的数值模拟方法进行了全面的介绍,并且通过一个算例验证了网格的无关性,从而确定了网格总数在140万左右。此外,对流道内截面的二次流动显示方法进行了描述。(2)对H75_SSVNT型号涡轮增压器内的向心涡轮进行了数值计算,从开度和间隙两个方面分析了导叶流道内的二次流动,在导叶流道上游区域内其二次流动基本上程上下对称结构,在下游的流场并呈现上下不对称结构。在所研究的开度范围内,开度的变化并不会引起导叶流道流场结构的变化。通过对叶轮流道内二次流动的研究表明:叶片附近的二次流动与叶片表面约化压力的梯度方向基本一致。全面的分析了其流道内通道涡、马蹄涡、间隙涡的运动,主要表现为各个涡的相互作用和掺混,流道内的损失主要集中在动叶吸力面一侧,在大开度下,损失主要是由间隙涡引起的。当开度减小,在吸力面前缘出现大面积的回流,产生前缘分离涡,使能量损失增加。(3)在小开度、高压比工况下,导叶吸力面尾缘附近存在激波,激波和导叶间隙涡对下游涡轮流场的非定常干涉和掺混使小开度时涡轮级的效率显著下降。