离心压缩机级的数值模拟及结构参数影响分析

发布时间：2020-10-17 09:38

　　 离心压缩机可以满足工业上对气体压缩的各种需求,应用范围很广。现代离心压缩机朝着高负荷、高效能、低噪音和小尺度等方向发展,对其研究和设计提出了日益苛刻的要求。本文用CFD技术对一离心压缩机中间级的内流场进行了研究。 首先,介绍了商用CFD软件的结构及CFD求解的一般过程。并结合FLUENT软件对流体机械内部流场数值模拟的基本方程、湍流模型、离散方法、离散格式及离散方程的求解方法作了分析与研究。 其次,用一元的方法对一离心压缩机的级进行了设计,并用FLUENT软件对设计结果下作了三维流场数值模拟,主要分析了叶轮及回流器结构参数变化对性能的影响。模拟发现,叶轮的轮盖进口圆角半径对级的性能有一定影响,增大圆角半径可以提高叶轮的性能;对于二维叶轮,适当的负冲角能够提高叶轮性能;三维叶轮比二维叶轮提高性能显著,且三维叶轮的最佳工况点相对二维叶轮向大流量、高压比方向移动;回流器的叶片入口安装角对回流器的性能有显著影响,在0°冲角时性能较好;叶片型式对回流器的性能也有明显的影响,变厚度叶型的较等厚度的要好。 另外,还对级进行变流量工况下模拟,分析了变流量时级内流场、性能及各部件损失的变化情况。 接着,用FLUENT对管网中几种常见的几种管件进行了三维流场模拟,计算出它们的阻力系数,并和手册值作对比。对比发现,CFD能够较准确地模拟管道的流动阻力。 最后,针对CFD在离心压缩机中的应用,并结合作者在数值模拟中的体会,对部分关键技术进行了总结。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH452
【部分图文】：

（3-4）足精度要求，迭代完成，否则从第 1 步开 截面的面积 Fj由几何参数选取时确定，Fj计算，设计采用等效率法，即对于整个级论大小，都认为效率相同，多变指数相等。1polkη （3-5）.1°，α2=19.9°，α4=α2，α5=30°，，D2=1420mm，D1/D2=0.52，b2/D2=0.063，

的看靠的流轮但片进气角α1=34.1°，取叶片入口安装角αA1=34°，使图 3-3 所示的αA1=34°叶轮不同叶片弦长截面相对速度示叶片。长）截面，速度分布不均匀明显。从速度大小看，压力，在吸力面侧，盘侧的速度要比盖侧的大。从速度角看，盘盖盖a) r/b1=0.3b) r/b1=0.6旋转方向――>图 3-2 s=0.1 截面两种叶轮相对速度矢量

但片进气角α1=34.1°，取叶片入口安装角αA1=34°，使图 3-3 所示的αA1=34°叶轮不同叶片弦长截面相对速度示叶片。弦长）截面，速度分布不均匀明显。从速度大小看，压力，在吸力面侧，盘侧的速度要比盖侧的大。从速度角看，的大。在盖和吸力面交界区速度最小，贴壁面有逆流，落得到充分发展。流动低速区延吸力面向中间移动，影响度极不均匀。相比于 s=0.1 截面，紧贴盖处气体速度有所b) r/b1=0.6图 3-2 s=0.1 截面两种叶轮相对速度矢量
【引证文献】

相关硕士学位论文 前3条

1 王超;四罗拉紧密纺集聚区气流导向研究及流场仿真分析[D];江南大学;2012年

2 钟利军;车用小型离心压气机结构参数优化及流量特性的仿真计算[D];西南交通大学;2010年

3 张锐;生物质与煤流化床共气化的数值模拟研究[D];东北电力大学;2013年

本文编号：2844611