基于能量梯度理論的離心壓縮機(jī)固定元件性能改進(jìn)研究.pdf

1、離心壓縮機(jī)運(yùn)行耗能巨大，提高離心壓縮機(jī)的性能，可以充分利用有限能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)外學(xué)者，對離心壓縮機(jī)的性能改進(jìn)進(jìn)行了較多研究，但是流動(dòng)失穩(wěn)和效率問題還有待于進(jìn)一步解決。近20年以來，隨著計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，運(yùn)用CFD技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬能有效的縮短設(shè)計(jì)研發(fā)周期，并能節(jié)省大量的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，現(xiàn)已得到了很廣泛的應(yīng)用。本文運(yùn)用CFD技術(shù)對所選用的離心壓縮機(jī)模型級(jí)進(jìn)行了數(shù)值模擬，應(yīng)用能量梯度理論進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，并且根據(jù)能量梯度理論的分析結(jié)

2、果，針對性地對離心壓縮機(jī)模型級(jí)的固定元件(包括擴(kuò)壓器和回流器)提出了改進(jìn)措施，對能量梯度理論在離心壓縮機(jī)內(nèi)部穩(wěn)定性分析以及性能優(yōu)化方面做了一些探索性工作。
　　本文具體工作內(nèi)容包括：運(yùn)用能量梯度理論對離心壓縮機(jī)模型級(jí)的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析；根據(jù)能量梯度理論對擴(kuò)壓器內(nèi)部穩(wěn)定性分析的結(jié)果，針對性地提出葉片擴(kuò)壓器性能改進(jìn)措施；同樣運(yùn)用能量梯度理論對回流器內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了分析，提出了改進(jìn)回流器子午型線的措施。首先利用三維繪圖軟件對離心壓

3、縮機(jī)模型級(jí)葉輪、葉片擴(kuò)壓器和回流器進(jìn)行幾何建模，獲得離心壓縮機(jī)模型級(jí)各部分的計(jì)算域，并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分，分別將不同網(wǎng)格密度和湍流模型的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，選擇合適的網(wǎng)格密度和湍流模型，然后通過數(shù)值計(jì)算獲得離心壓縮機(jī)模型級(jí)的全流場參數(shù)，在流量系數(shù)φ=0.12--0.168流量范圍內(nèi)，離心壓縮機(jī)模型級(jí)的多變效率和壓比的預(yù)測曲線與實(shí)驗(yàn)獲得的曲線吻合較好，然后根據(jù)能量梯度理論對離心壓縮機(jī)模型級(jí)內(nèi)部流動(dòng)穩(wěn)定性的分析結(jié)果，對葉片擴(kuò)壓