回流器入口冲角对于压缩机性能影响的研究
发布时间：2017-08-17 12:08
本文关键词：回流器入口冲角对于压缩机性能影响的研究
【摘要】：在多级离心压缩机中,回流器是必不可少的固定元件,其气动性能优劣对于整机的经济性和运行的可靠性有着不容忽视的影响。而回流器的入口叶片冲角是对经过弯道紊乱流动的工质进行整流的开始,对于级效率和噪声有着不可小觑的影响。弯道出口的气体速度(相应于设计点工况)应与回流器叶片进口处相切,或者在任何情况下其冲角均不得超过±5°。冲角设计的不合理,会导致冲击损失,级效率降低和噪声增大等现象。 为了寻求模型化、简明化、高效率的回流器的设计模式。本文首先利用一元气动理论分析的方法找出合适离心压缩机回流器冲角计算的经验公式。然后,建立某待检测的离心压缩机模型级(包括叶轮、无叶扩压器和回流器)的数值计算模型,利用Numeca软件对其内部流场进行数值模拟及变工况计算,得到该级的变工况性能曲线及内部流场信息。经过变工况性能分析和流场分析,发现回流器入口宽度过大,导致其叶片吸力面侧流动分离,产生漩涡。 针对这一问题,得到前面得到的经验公式参考,适当减小回流器入口宽度,并重新进行相应的建模、网格划分和数值计算,得到改进后的变工况性能曲线及三维流场信息,较原结构有明显改善。
【关键词】：离心压缩机 回流器入口冲角 数值模拟
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH452
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 前言8-22
- 1.1 课题研究的背景意义8-9
- 1.2 回流器研究的发展与现状9-11
- 1.3 研究方法11-18
- 1.3.1 对于压缩机模型级的一元分析和回流器叶片入口冲角的定义11-13
- 1.3.2 数值模拟CFD算法13-17
- 1.3.3 NUMECA软件简介以及在本文中的运用17-18
- 1.4 技术路线18-20
- 1.4.1 技术特点和关键18
- 1.4.2 技术路线18-20
- 1.5 论文结构20-22
- 2 回流器叶片入口冲角的推导计算22-28
- 3 数学建模28-37
- 3.1 物理模型28-30
- 3.1.1 三元叶轮模型的建立29-30
- 3.1.2 回流器模型的建立30
- 3.2 计算网格生成30-33
- 3.3 边界条件33-34
- 3.4 计算设置34-35
- 3.4.1 初场设定34
- 3.4.2 其他控制参数设定34
- 3.4.3 收敛标准34-35
- 3.5 计算结果35-36
- 3.6 网格无关性的验证36-37
- 4 计算结果分析37-45
- 4.1 设计工况下的计算37-38
- 4.2 变工况下的计算38-44
- 4.2.1 120%正常流量的数值计算结果及分析40-42
- 4.2.2 85%正常流量的数值计算结果及分析42-44
- 4.3 结果分析与讨论44-45
- 5 改进设计与计算验证45-49
- 5.1 改进方法与建模计算45
- 5.2 结果讨论45-49
- 6 结论与展望49-51
- 6.1 结论和成果49-50
- 6.2 展望50-51
- 参考文献51-53
- 攻读硕士学位期间发表学术论文情况53-54
- 致谢54-55
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝开元;王维民;;基于CFD的离心压缩机整级性能优化设计[J];风机技术;2012年02期
2 高闯;谷传纲;王彤;冉素娟;;采用混合工质的多级离心压缩机中间级的特性分析[J];工程热物理学报;2008年05期
3 姚承范，朱营康，马林，，程^
本文编号：688912
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