轴流压气机湿压缩流场数值模拟
发布时间：2021-08-07 17:00
随着燃气轮机在许多领域都得到了广泛的应用,如何提高燃气轮机性能已经成为动力领域的重要研究课题。湿压缩技术是在压气机进口或在压缩过程中向被压缩气体喷入液体,利用液体的汽化吸热,来减小压缩功,增大输出功,以此达到改善燃气轮机性能的目的,因其有效而又经济、简便的特点,备受各国研究者的关注。轴流压气机内部的湿压缩过程十分复杂,其复杂性主要在于液滴的运动状态和蒸发情况及对压气机性能的影响和两相流的分析。本文借助流体计算软件,运用数值模拟的方法对轴流压气机湿压缩流场进行研究。根据热力学相关知识,阐述了湿压缩的耗功分析、湿压缩增加循环功的机理,并对湿压缩过程中的损失情况进行了简要分析。在对湿压缩过程传热传质分析的基础上,针对不同喷水量,不同液滴直径,不同液滴温度等条件,利用Fluent流体计算软件,对轴流压气机湿压缩过程进行了单级计算。通过对计算结果的分析,表明湿压缩技术能够提升压气机的压比和效率,得到了湿压缩对压气机主要物理参数的影响规律,并分析了湿压缩对压气机内部流场的影响,为今后研究轴流压气机的湿压缩性能提供了理论指导。
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 湿压缩技术的研究发展状况
1.2.1 国外研究发展状况
1.2.2 国内研究发展状况
1.3 轴流压气机数值模拟的研究发展状况
1.4 气液两相流流场的研究发展状况
1.5 本文主要研究工作
第2章 湿压缩过程的理论分析
2.1 引言
2.2 湿压缩过程的耗功分析
2.3 湿压缩增加循环功的机理
2.4 湿压缩过程的损失分析
2.5 本章小结
第3章 湿压缩过程的数值模拟方法
3.1 湿压缩过程数值模拟方法概述
3.1.1 三维湍流数值模拟方法
3.1.2 两相流模型简介
3.2 连续相控制方程
3.2.1 连续相方程
3.2.2 湍流模型方程
3.3 离散相控制方程
3.3.1 液滴运动方程
3.3.2 离散相质量传递方程
3.3.3 离散相热量传递方程
3.4 连续相与离散相的耦合
3.5 动静叶交界面的处理
3.6 控制方程的求解
3.6.1 控制方程的离散
3.6.2 边界条件及收敛准则
3.7 本章小结
第4章 湿压缩过程的数值模拟及结果分析
4.1 引言
4.2 物理模型的建立
4.2.1 压气机叶栅网格
4.2.2 边界条件的设定
4.3 数值模拟结果分析
4.3.1 压气机叶栅总体性能参数分析
4.3.2 纯气相压气机叶栅流场分析
4.3.3 湿压缩压气机叶栅流场分析
4.3.4 湿压缩压气机叶栅内部流场分析
4.3.5 湿压缩压气机叶栅内部水滴存留时间分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]燃气轮机装置湿压缩技术的研究发展状况[J]. 王永青,李炳熙. 热能动力工程. 2004(02)
[2]湿压缩压气机特性的研究[J]. 李淑英,祝剑虹,卢伟. 热能动力工程. 2003(06)
[3]湿压缩对压缩系统失速后瞬态响应的影响分析[J]. 王云辉,刘敏,孙聿峰,刘子亘. 热能动力工程. 2003(01)
[4]湿压缩过程的热力学指标及湿压缩燃机循环性能分析[J]. 王永青,刘铭,廉乐明,严家騄. 热能动力工程. 2002(03)
[5]压气机级间喷水燃气轮机的实验研究[J]. 李淑英,张正一,孙聿峰,王松. 热能动力工程. 2002(02)
[6]湿压缩燃气轮机热力循环的特点与机理分析[J]. 李淑英,戴景民. 燃气轮机技术. 2001(04)
[7]燃气轮机装置中湿压缩过程的数学模型[J]. 王永青,刘铭,严家马录,何健勇,廉乐明. 热能动力工程. 2001(02)
[8]压气机湿压缩研究的发展[J]. 刘建成,闻雪友. 热能动力工程. 2000(02)
[9]向压气机内喷水对燃气轮机性能的影响[J]. 吉桂明,李汇文. 燃气轮机技术. 1999(03)
[10]燃气轮机组进气用蒸发式冷却器中的气水分离技术实验研究[J]. 林枫,李伟顺,侯宇辉,闻雪友. 热能动力工程. 1999(04)
硕士论文
[1]湿压缩性能及其雾化系统的研究[D]. 李大为.哈尔滨工程大学 2008
[2]轴流压气机跨声速三维流场数值模拟[D]. 贾海军.西北工业大学 2006
[3]湿压缩燃气轮机气动热力学研究[D]. 邵燕.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3328181
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 湿压缩技术的研究发展状况
1.2.1 国外研究发展状况
1.2.2 国内研究发展状况
1.3 轴流压气机数值模拟的研究发展状况
1.4 气液两相流流场的研究发展状况
1.5 本文主要研究工作
第2章 湿压缩过程的理论分析
2.1 引言
2.2 湿压缩过程的耗功分析
2.3 湿压缩增加循环功的机理
2.4 湿压缩过程的损失分析
2.5 本章小结
第3章 湿压缩过程的数值模拟方法
3.1 湿压缩过程数值模拟方法概述
3.1.1 三维湍流数值模拟方法
3.1.2 两相流模型简介
3.2 连续相控制方程
3.2.1 连续相方程
3.2.2 湍流模型方程
3.3 离散相控制方程
3.3.1 液滴运动方程
3.3.2 离散相质量传递方程
3.3.3 离散相热量传递方程
3.4 连续相与离散相的耦合
3.5 动静叶交界面的处理
3.6 控制方程的求解
3.6.1 控制方程的离散
3.6.2 边界条件及收敛准则
3.7 本章小结
第4章 湿压缩过程的数值模拟及结果分析
4.1 引言
4.2 物理模型的建立
4.2.1 压气机叶栅网格
4.2.2 边界条件的设定
4.3 数值模拟结果分析
4.3.1 压气机叶栅总体性能参数分析
4.3.2 纯气相压气机叶栅流场分析
4.3.3 湿压缩压气机叶栅流场分析
4.3.4 湿压缩压气机叶栅内部流场分析
4.3.5 湿压缩压气机叶栅内部水滴存留时间分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]燃气轮机装置湿压缩技术的研究发展状况[J]. 王永青,李炳熙. 热能动力工程. 2004(02)
[2]湿压缩压气机特性的研究[J]. 李淑英,祝剑虹,卢伟. 热能动力工程. 2003(06)
[3]湿压缩对压缩系统失速后瞬态响应的影响分析[J]. 王云辉,刘敏,孙聿峰,刘子亘. 热能动力工程. 2003(01)
[4]湿压缩过程的热力学指标及湿压缩燃机循环性能分析[J]. 王永青,刘铭,廉乐明,严家騄. 热能动力工程. 2002(03)
[5]压气机级间喷水燃气轮机的实验研究[J]. 李淑英,张正一,孙聿峰,王松. 热能动力工程. 2002(02)
[6]湿压缩燃气轮机热力循环的特点与机理分析[J]. 李淑英,戴景民. 燃气轮机技术. 2001(04)
[7]燃气轮机装置中湿压缩过程的数学模型[J]. 王永青,刘铭,严家马录,何健勇,廉乐明. 热能动力工程. 2001(02)
[8]压气机湿压缩研究的发展[J]. 刘建成,闻雪友. 热能动力工程. 2000(02)
[9]向压气机内喷水对燃气轮机性能的影响[J]. 吉桂明,李汇文. 燃气轮机技术. 1999(03)
[10]燃气轮机组进气用蒸发式冷却器中的气水分离技术实验研究[J]. 林枫,李伟顺,侯宇辉,闻雪友. 热能动力工程. 1999(04)
硕士论文
[1]湿压缩性能及其雾化系统的研究[D]. 李大为.哈尔滨工程大学 2008
[2]轴流压气机跨声速三维流场数值模拟[D]. 贾海军.西北工业大学 2006
[3]湿压缩燃气轮机气动热力学研究[D]. 邵燕.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3328181
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3328181.html
