农业机械学报

作者：杨山举，李栋，张丽君，陈雨，陈军，姜杰，郝杰

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,陕西启承低温科技有限公司,陕西海鲸氢捷新能源科技有限公司,

关键词：离心空压机;气动设计;泄漏通流模型;背腔厚度;密封齿结构;台架试验

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目(32001428)和陕西省技术创新引导专项(2023QYPY-15)

鉴于当下的气候变化与能源危机，发展具有高效、清洁等优点的氢燃料电池车辆为一条有效途径。为匹配电堆功率130kW车载氢燃料电池，设计了额定压比2.8、质量流量130g/s、转速88000r/min的两级气浮轴承离心空压机。构建了两级离心空压机一般通流模型和泄漏通流模型，进行了两类通流模型数值模拟与对比分析;对泄漏通流模型的叶轮背腔厚度与形状、环形密封齿几何数量与结构参数进行了研究，并在改进的离心空压机综合性能实验台对整机进行了性能测试与验证。研究结果表明，增加泄漏流道后的通流模型在设计工况下压比误差由10.63%降至5.11%，适当减小叶轮背腔厚度和增大密封齿轴向尺寸能减少气体泄漏，该两级气浮轴承离心空压机叶轮结构强度能满足超高速运转要求，且在设计工况下等熵效率可达73.30%，最高稳定转速可达95000r/min。

来源：2025年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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