半開式葉輪離心壓縮機氣動性能優(yōu)化設(shè)計研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、離心壓縮機在國民經(jīng)濟行業(yè)中占有重要的地位,其發(fā)展水平亦是一個國家工業(yè)整體實力的重要體現(xiàn)。在我國現(xiàn)代化建設(shè)面臨著資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和國家安全的今天,提高大型壓縮機設(shè)計水平及對其內(nèi)部氣動性能的研究具有重要的戰(zhàn)略意義。以往的離心壓縮機設(shè)計研究對于提高設(shè)計工況點的氣動性能以及效率關(guān)注更多,而離心壓縮機的實際運行情況多數(shù)是在一定的工況范圍內(nèi)工作,很難使壓縮機持續(xù)在設(shè)計工況點位置運行工作。因此,對于離心壓縮機的研究,除了需要滿足設(shè)計點要求的同時,

2、相關(guān)的調(diào)節(jié)性能的研究對工程應(yīng)用具有一定的價值。
  本文以某型號帶可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉的半開式葉輪離心壓縮機為研究對象,結(jié)合CFD技術(shù)以及優(yōu)化方法對半開式葉輪離心壓縮機首級進(jìn)行氣動分析以及性能優(yōu)化。研究工作主要包括兩部分內(nèi)容:
  第一部分為半開式葉輪離心壓縮機首級內(nèi)流場的數(shù)值分析。首先通過對某半開式葉輪模型級的數(shù)值模擬與試驗比對,驗證數(shù)值模擬方法的可靠性;然后對該型號離心壓縮機不同入口導(dǎo)葉開度下的流場進(jìn)行精細(xì)分析,在獲得不同導(dǎo)葉開

3、度下壓縮機運行特性曲線圖的基礎(chǔ)上,考察入口預(yù)旋以及蝸殼對葉輪葉片表面壓力載荷的影響,分析不同導(dǎo)葉開度情況下的葉片壓力脈動特性,從而進(jìn)一步增加對離心壓縮機內(nèi)部流場的認(rèn)識。
  第二部分為該型號離心壓縮機靜止部件的性能優(yōu)化。在壓縮機變工況運行中,了解內(nèi)部流場的流動規(guī)律,尋找壓縮機內(nèi)部流動欠佳的問題并對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。建立了氣動性能魯棒性優(yōu)化模型,目標(biāo)函數(shù)為分別在90%、100%和110%設(shè)計流量下的擴壓器和蝸殼靜壓恢復(fù)系數(shù)的最小值最大

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