MVC海水淡化壓縮機(jī)的設(shè)計研究與CFD仿真分析.pdf

1、目前，淡水資源短缺已成為很多發(fā)展中國家可持續(xù)發(fā)展新的制約因素，我國也同樣存在著這個問題，同時隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)中對淡水資源保護(hù)的不足，產(chǎn)生淡水資源短缺問題的地區(qū)越來越多。在淡水資源嚴(yán)重缺乏的一些中東國家，不約而同的采用海水淡化來緩解淡水資源緊張的矛盾，其中沙特、以色列70％以上的淡水資源是通過海水淡化而來。而世界上一些發(fā)達(dá)國家也早已認(rèn)識到淡水資源的重要性，美國、西班牙早在80年代便開始大肆發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)。各國的發(fā)展經(jīng)驗表明，淡水資源將

2、會是未來的稀缺資源，而目前看來海水淡化是大量生產(chǎn)淡水最有效的途徑。機(jī)械壓汽蒸餾（MVC）海水淡化技術(shù)是眾多海水淡化技術(shù)中出水質(zhì)量最高的方法，且該種淡化方法便于設(shè)備小型化，且能耗低。在整個MVC裝置中，蒸汽壓縮機(jī)是最核心的部件，目前行業(yè)內(nèi)為MVC配置的壓縮機(jī)多為離心式壓氣機(jī)。
　　本文結(jié)合100m3/d MVC海水淡化系統(tǒng)中蒸汽壓縮機(jī)的實際使用條件（低壓縮比、大體積流量），對閉式離心葉輪的蒸汽壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和氣動特性進(jìn)行研究。首先對葉輪

3、幾何參數(shù)進(jìn)行了計算，然后通過專業(yè)的壓縮機(jī)設(shè)計軟件CFturbo對壓縮機(jī)的葉輪、蝸殼及擴(kuò)壓器進(jìn)行了設(shè)計與建模，最后運(yùn)用旋轉(zhuǎn)機(jī)械仿真軟件ANSYS CFX對設(shè)計的壓縮機(jī)進(jìn)行了CFD仿真研究。并以提高葉輪的工作效率、壓比及擴(kuò)大其穩(wěn)定工況區(qū)為目標(biāo)，對離心葉輪進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計研究。在經(jīng)過對原始設(shè)計葉輪進(jìn)行數(shù)值模擬、并對其工作性能與內(nèi)部流場特性進(jìn)行分析的前提下，從三方面對原始設(shè)計葉輪進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計工作：根據(jù)葉片最優(yōu)載荷的分布改進(jìn)葉片三維結(jié)構(gòu)，以改進(jìn)葉