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离心式压缩机叶轮的性能分析

一、前言 离心式压缩机的性能分析对设计者来说是十分重要的.本文的工作是针对设计工况下离心式压缩机叶轮的.对叶轮的两个流面作了势流场和边界层分析.文中并建立了联系叶轮内边界层参数与损失之间的关系。从而可由边界层参数计算流动损失.对两个三元叶轮作了实验测量,分析结果与实验结果作了分析比较. 二、流场分析 本文把叶轮内的流场分成势流场和边界层两部分进行计算.在进行边界层计算之前必须先算出势流场,然后以势流场为外边界条件进行边界层计算. 1.势流场分析自50年代昊仲华教授提出两个流面的三元普遍理论以来,这个理论获得了普遍的应用,本文把叶轮内的流动分成凡流面(子午面)和s;流面(迥转面)二个二元流动进行求解.求解采用流线曲率法. 2.边界层分析本文分析假定为二维、定常、可压缩湍流边界层.采用Patankar和SPaldin梦,方法,在此基础上,本文又在x方向的动量方程中添加了横流项和对压力梯度项进行了修正.这样,在X方向的动量方程可写为 ...  (本文共3页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

分流叶片偏置对压缩机级内气动性能影响研究

离心式压缩机设计制造水平是国家工业化水平的重要标志之一,高端压缩机设计生产制造技术长期被发达国家的几个公司垄断,极大地限制了我国相关工业企业的发展,因此先进压缩机制造能力一度被誉为“国之砝码”。随着我国现代工业水平的进步,石油化工、航空航天以及军工产业对高效率、高可靠性压缩机的需求越来越大,打破先进压缩机设备被国外巨头垄断的现状,实现核心装备国产化对于实现“中国制造2025”有极为重要的意义。叶轮是离心压缩机的核心设备,叶片是离心压缩机对气体做功的关键部件。在叶轮设计中,添加分流叶片可以提升叶轮做功能力及运行稳定性,因此越来越多的叶轮开始加设分流叶片。目前绝大多数分流叶片安装位置在两主叶片正中间,考虑到分流叶片两侧流动情况的不同,此种安排并非最佳方案,因此本文以带分流叶片的半开式离心压缩机为研究对象,采用CFD数值模拟方法,探索其内部流动基本规律,通过改变主叶片与分流叶片的相对位置设计不同的离心式叶轮,分析分流叶片位置对离心式压...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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混流式离心压缩机模型级设计与性能分析

离心压缩机广泛应用于国民经济各领域。随着工业装备逐渐向大型化方向发展,大流量、高性能离心压缩机模型级的研发成为目前广大学者研究的热点。混流式模型级兼顾了离心式模型级和轴流式模型级的特点,在保证压缩机气动性能要求情况下,更加适应大流量工况的工作要求,因而更适合应用于大流量离心压缩机中。为了提高大流量系数离心压缩机性能,混流式模型级的开发与研究成为了一项既有理论价值又有应用价值的研究课题。离心压缩机设计流程则主要由一维设计、一维性能预测、三维几何造型、三维CFD数值模拟和分析四部分组成。一维性能预测的准确性直接影响了离心压缩机的设计周期和气动性能。本文针对一维性能预测和混流式模型级的开发与性能分析进行研究。研究内容如下:1.总结离心压缩机损失模型,采用C语言编写一套一维气动性能预测程序。选用多个离心压缩机进行程序校核,以验证该程序的计算准确性和普适性。2.参考已有的0.2流量系数离心式模型级,设计不同出口倾斜角的混流式叶轮,分析叶轮...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

具有自适应功能的离心压缩机孔式机匣处理方法理论与实验研究

离心压缩机广泛应用于国民经济各部门,如石油、化工、冶金、钢铁、食品、纺织等各个行业。失速和喘振是离心压缩机在小流量工况下出现的非稳定流动现象,是决定压缩机稳定安全运行范围的重要因素。延缓压缩机失速、防止压缩机喘振、扩大压缩机的稳定工作范围,是压缩机设计研究的重要内容。本文在对某半开式离心压缩机叶轮内部流动研究过程中,发现其叶顶区域存在较大范围的低速旋涡区。在此基础上,本文针对半开式离心压缩机提出了一种新的具有自适应功能的机匣处理方法——孔式机匣处理方法。该方法与传统机匣处理方法相比,流动通道结构、气流流动情况以及内部回流的作用均有不同,并具有自适应功能:即可根据实际运行工况条件,自动调节抽吸孔内流量,来适应(或达到)扩稳要求。在设计工况附近,抽吸孔内无流动及附加流动损失,可保持原设计点的压比、效率。在小流量工况,叶轮压比较高,抽吸孔内产生与叶轮内主流反向的抽吸气流,可延缓失速﹑喘振的发生。在大流量工况,叶轮压比较低,抽吸孔内存在...  (本文共162页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

化工离心压缩机混合气体热力特性与相似性研究

离心式压缩机广泛应用于化工、能源、航空动力等重要领域,在化工离心叶轮运行过程中,运行介质一般为实际气体,其热力性能与理想气体有较大区别,特别是混合实际气体,对离心压缩机的热力性能产生不可忽视的影响,在日益注重效率和节能的要求下,对以实际气体为介质的离心压缩机的热力性能研究成为关注重点。本文从离心压缩机叶轮的CFD数值模拟出发,研究不同状态气体在压缩机运行时的物性变化及热力性能变化,明确离心式压缩机实际气体研究的目的。为快速获得离心压缩机中实际气体的热力参数和运行性能结果,结合实际气体热力学参数计算、压缩机性能参数计算并借助LabVIEW平台编译了实际计算软件,开发了“实际气体的物性计算软件系统”以及“实际气体离心式压缩机性能计算软件系统”,并在离心式压缩机性能计算的基础上,开发“实际气体相似变换模块”。“实际气体的物性计算软件系统”采用实际气体的纯组分及混合组份的热力学参数计算方法;“实际气体离心压缩机性能实时监测系统”基于离心...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁工程技术大学
辽宁工程技术大学

单级离心式压缩机内部流场分析与结构优化

近年来,小型高转速离心式压缩机在压缩机领域中得到了广泛应用。国内外学者对小流量、高转速的离心式压缩机进行了许多的理论及实验研究,取得了一些成就。我国是从八十年代起开始进行高转速离心式压缩机应用研究,但对高转速离心式压缩机内部流场影响因素的研究较少,从而限制了我国小流量、高转速离心式压缩机的发展步伐。离心式压缩机中的叶轮、扩压器等主要部分的结构型式是影响压缩机工作性能和高效运行的重要因素。由于叶轮和扩压器的结构对其内部气体流动的约束,旋转叶轮出口的高速气流对扩压器进口气体流动带来的影响,使得压缩机内部的流动情况较为复杂,因此研究小流量、高转速离心式压缩机内部流场的影响因素,对离心式压缩机的设计和结构优化有重要的指导和借鉴意义。在此背景之下,本文确定对小流量、高转速单级离心式压缩机内部流动分析和结构优化作为主要研究工作方向,借助AUTOCAD、VIS10、PR0/Engineering等工程制图软件和求解流动、传热问题的专用软件FL...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>