离心叶轮内部流动特征与性能的数值研究

发布时间：2021-01-13 10:41

　　离心压缩机在许多领域都起着非常重要的作用,运行时消耗大量的能源,分析离心压缩机内部流场的流动特性,改进结构,提高效率,是研究离心压缩机的主要课题。随着计算机技术的发展,数值模拟成为分析离心压缩机内部流动的重要手段之一。本文对一叶轮直径为0.4m,机器马赫数为0.86的离心压缩机进行了数值模拟和分析。采用综合手段完成了离心压缩机整级的几何建模和网格划分,与其它建模方式比较,本文方法可以快速建立模型几何结构、生成高质量网格。在此基础上计算了从喘振到阻塞流量的全量程工况,给出了离心压缩机级的多变效率曲线和能量头系数曲线。由性能曲线得出,当流量系数为0.12047时,多变效率达到最高值,为86.74%。分别对三种典型工况下的离心压缩机内部流场进行了流动特性分析,小流量工况、设计工况和大流量工况对应的流量系数分别为0.1045、0.1205和0.1460。结果发现,不同工况下,随着流量的增加,叶轮和扩压器部分的流动变差;由盘侧至盖侧,离心压缩机内部流动逐渐变得紊乱。在回流器内部,大流量工况下的流动相比小流量工况和设计点工况具有更小的分离区。各流动区域的静压等值线图的变化趋势与速度矢量图相一致。在... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

控制体的定义

第二章 离心压缩机内部流动的数值模拟量、能量的数值。实际网格是三维的，为了便于介绍，以二维网格为例进行说明。图 2-1 是一个典型的二维网格，所有解的变量和流体的性能参量都存储于网格节点中。控制体是将中心节点与周围节点连线的中点和中心节点周围单元的中心点连接构成。

压缩机是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。建立格是进行数值模拟的第一步，本章主要介绍离心压缩机的几何程。压缩机的结构压缩机的工作原理大致如下：气体由入口进入，叶轮对气体做和速度升高，然后气体进入扩压器，速度降低、压力进一步升主要是导向作用，引导气体进入下一级继续压缩。离心压缩机否可以分为转子和静子两部分，转子的主要部件有叶轮、平衡器和卡环等。静子的主要部件有机壳、扩压器、弯道、回流器离心压缩机的三维示意图：

【参考文献】：
期刊论文
[1]轴流泵叶轮内部流场大涡模拟及分析[J]. 梁开洪,曹树良,陈炎,祝宝山.  流体机械. 2009(11)
[2]基于大涡模拟的不同攻角下导叶全流道数值分析[J]. 武宇琼,吴振宇,王超.  水利水电工程设计. 2009(04)
[3]可压缩效应对平板湍流边界层影响的直接数值模拟[J]. 高慧.  中国石油大学学报(自然科学版). 2009(05)
[4]离心式压缩机进排气蜗室结构优化与分析[J]. 张玉珠,郑涛,韩清凯.  组合机床与自动化加工技术. 2009(05)
[5]离心压缩机末级最佳D4/D2值的数值研究[J]. 冀春俊,王宇.  流体机械. 2009(04)
[6]汽车气动噪声数值计算分析[J]. 汪怡平,谷正气,李伟平,向宇,张洪涛.  汽车工程. 2009(04)
[7]基于Star-CD的某船机舱火灾烟气流动计算与分析[J]. 苏石川,吕全亮.  江苏科技大学学报(自然科学版). 2009(02)
[8]混流式水轮机全流道三维数值模拟[J]. 郑莹,刘小兵,曾永忠.  山东农业大学学报(自然科学版). 2009(01)
[9]现代起亚代理商——杰安思科[J]. 李盟.  航空精密制造技术. 2008(05)
[10]入口非均匀性对离心压缩机级性能影响的数值分析[J]. 刘正先,黄章峰,李俊峰,赵宏民.  流体机械. 2008(09)



本文编号：2974730