大型離心壓縮機(jī)半開式葉輪級內(nèi)瞬態(tài)氣動特性研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展，離心壓縮機(jī)作為石化、冶金、空分、電力、煤化工等生產(chǎn)線的核心設(shè)備，向大容量，高效率，高參數(shù)，高可靠性的方向發(fā)展，同時在離心壓縮機(jī)的生產(chǎn)和科研等各個方面也取得了長足進(jìn)步。因此對于大型離心壓縮機(jī)級內(nèi)氣動特性研究有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　在滿足離心壓縮機(jī)設(shè)計要求的氣動性能基礎(chǔ)上，良好的結(jié)構(gòu)特性也是需要設(shè)計者考慮的重要因素。對于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計算僅從結(jié)構(gòu)特性角度分析是不全面的，需要考慮氣動載荷對整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。本文重

2、點(diǎn)研究大型離心壓縮機(jī)半開式葉輪級級內(nèi)氣動特性，分析不同設(shè)計形式及不同工況下葉輪葉片氣動載荷變化規(guī)律。從氣動角度分析造成強(qiáng)度問題的誘因，并提供葉片表面靜壓脈動，為強(qiáng)度計算提供數(shù)值依據(jù)。
　　本文的主要研究對象為:H1型和H2型兩臺離心壓縮機(jī)首級半開式葉輪級，采用數(shù)值模擬方法對級內(nèi)氣動特性進(jìn)行計算分析。針對相同機(jī)組的不同改型方案進(jìn)行對比，得到其內(nèi)部流動規(guī)律，及葉片氣動負(fù)荷的變化;對比分析冬季工況點(diǎn)及設(shè)計工況點(diǎn)壓縮機(jī)級內(nèi)流場變化，得到半

3、開式葉輪葉片前緣氣動變化規(guī)律，冬季工況點(diǎn)下葉片前緣處氣動負(fù)荷增大。通過對兩種不同非定常交接面處理方法（DSM方法和PLM方法）的計算研究表明，在排除時間項(xiàng)干擾的前提下，對于一級葉片排的模擬計算PLM方法更具優(yōu)勢。利用瞬態(tài)計算方法對H2型離心壓縮機(jī)半開式葉輪級進(jìn)行數(shù)值仿真，研究了不同擴(kuò)壓器葉片安裝位置對級內(nèi)氣動特性的影響。對離心壓縮機(jī)時序效應(yīng)的存在及改進(jìn)潛能進(jìn)行研究，計算結(jié)果表明離心壓縮機(jī)時序效應(yīng)對葉輪葉片氣動負(fù)荷影響不能忽略，當(dāng)時序位置