离心压缩机快速建模及数值分析

发布时间：2020-06-11 10:12

【摘要】： 压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,它的种类多、用途广,有“通用机械”之称。目前国内离心压缩机在高技术和特殊产品等方面还不能满足国内的需要,发展趋势为不断开发高压和小流量产品。叶轮内部流动是一种非常复杂的三维流动现象,研究其内部流动机理对设计高效节能压缩机意义重大。由于可以很大程度缩短相关机械的设计、优化、验证以及生产周期,近年来利用CFD软件的数值试验已成为一种重要的研究手段。 本文对离心压缩机传统设计方法进行了分析总结,在此基础上,将B样条曲线应用于其子午型线的设计。并在深刻理解商用CFD软件FLUENT的基础上,基于MATLAB平台,采用面向对象技术,编程实现离心压缩机快速设计建模,从而提高了数值计算前处理效率。 文中利用上述设计建模参数化软件完成一台单级离心式压缩机快速设计建模,利用FLUENT对其内部流动进行数值模拟,详细分析了其内部流动机理。研究表明,叶轮内部轮盖侧和吸力面存在明显的低速区;轮盖型线影响流动性能和尾迹的产生发展;叶片入口处的损失也值得关注。 对叶轮性能影响较大的结构参数有子午型线、叶片入口倾角和叶片厚度分布等等,本文以这些参数对内流场及外部性能的影响为目的,对不同叶轮模型进行全三维粘性流动分析,得出一些有益结论。 通过本文的工作,为今后离心压缩机结构优化设计提供了参考依据。
【图文】：

叶轮子午型线形状示意图

叶片中心线图
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH452

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本文编号：2707750