本文關(guān)鍵詞：無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速的機(jī)理與特性研究

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【摘要】：離心壓縮機(jī)是典型的葉輪機(jī)械,廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,然而其部件擴(kuò)壓器在小流量下卻存在失速的不穩(wěn)定流動(dòng)現(xiàn)象,對(duì)失速現(xiàn)象進(jìn)行研究對(duì)于提高壓縮機(jī)的工況范圍和可靠性具有重要意義。在軍品配套研制項(xiàng)目一擴(kuò)壓器失速機(jī)理與預(yù)防技術(shù)的支持下,本文針對(duì)無(wú)葉擴(kuò)壓器的失速問(wèn)題開展研究,提出了寬窄擴(kuò)壓器失速機(jī)理分別為邊界層分離和二維混流區(qū)失穩(wěn),采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行了論證,主要工作如下：首先,結(jié)合文獻(xiàn)結(jié)果和本文的模擬結(jié)果,提出了寬窄擴(kuò)壓器分別對(duì)應(yīng)邊界層分離模型和二維混流區(qū)失穩(wěn)模型的失速機(jī)理,并詳細(xì)給出了兩類失速模型的理論推導(dǎo)過(guò)程。其次,耦合葉輪和擴(kuò)壓器進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,在與文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證正確性后,著重討論了擴(kuò)壓器寬度對(duì)于失速的影響,通過(guò)性能曲線比較和流場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)寬窄擴(kuò)壓器存在著完全不同的失速現(xiàn)象,證明了寬窄擴(kuò)壓器的不同失速機(jī)理。然后針對(duì)二維混流區(qū)失穩(wěn),在簡(jiǎn)化模型后,采用二維數(shù)值模擬詳細(xì)研究了擴(kuò)壓器進(jìn)出口半徑比,射流-尾跡結(jié)構(gòu)參數(shù)等對(duì)失速特性的影響。在均勻進(jìn)口的理想條件下,給出了預(yù)測(cè)臨界流量系數(shù)和失速團(tuán)數(shù)目的關(guān)聯(lián)式,預(yù)測(cè)值與模擬值吻合良好。最后針對(duì)收縮型擴(kuò)壓器,分析了收縮面的形狀、位置、收縮度和長(zhǎng)度等參數(shù)的對(duì)失速和性能的影響,得出關(guān)鍵的影響參數(shù)和較好的設(shè)計(jì)方案。本文對(duì)無(wú)葉擴(kuò)壓器的失速問(wèn)題進(jìn)行了初步的理論分析和數(shù)值研究,所得結(jié)論加深了對(duì)于擴(kuò)壓器失速機(jī)理和特性的認(rèn)識(shí),且將對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)提供指導(dǎo)與參考。
【關(guān)鍵詞】：擴(kuò)壓器 葉輪 失速機(jī)理 失速特性 射流尾跡 寬徑比 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH452
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1. 緒論14-26
• 1.1 研究背景與意義14-15
• 1.2 離心壓縮機(jī)與失速現(xiàn)象15-17
• 1.3 無(wú)葉擴(kuò)壓器失速的研究進(jìn)展17-24
• 1.3.1 擴(kuò)壓器失速的實(shí)驗(yàn)與理論研究18-21
• 1.3.2 擴(kuò)壓器失速的數(shù)值研究21-22
• 1.3.3 擴(kuò)壓器失速的抑制方法研究22-24
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容24-26
• 2. 擴(kuò)壓器的失速機(jī)理分析26-36
• 2.1 寬窄擴(kuò)壓器的失速機(jī)理26-27
• 2.2 寬擴(kuò)壓器的邊界層分離模型27-32
• 2.3 窄擴(kuò)壓器的混流區(qū)失穩(wěn)理論32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 3. 擴(kuò)壓器失速的模擬分析36-50
• 3.1 CFD軟件介紹36-37
• 3.2 數(shù)值模型驗(yàn)證37-40
• 3.3 平壁擴(kuò)壓器失速模擬40-44
• 3.3.1 數(shù)值模型與計(jì)算設(shè)置40-42
• 3.3.2 結(jié)果分析42-44
• 3.4 擴(kuò)壓器寬度影響44-47
• 3.5 葉頂間隙影響47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 4. 擴(kuò)壓器失速的特性分析50-70
• 4.1 數(shù)值模型與計(jì)算設(shè)置50-51
• 4.2 模擬驗(yàn)證51-54
• 4.3 失速特性參數(shù)54-55
• 4.4 擴(kuò)壓器幾何參數(shù)的影響55-57
• 4.5 射流-尾跡結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響57-63
• 4.5.1 射流-尾跡強(qiáng)度的影響57-59
• 4.5.2 葉片數(shù)目的影響59-61
• 4.5.3 射流分布比的影響61-63
• 4.6 理想條件下的失速分析63-68
• 4.6.1 徑向速度的影響64-66
• 4.6.2 周向速度的影響66-68
• 4.7 本章小結(jié)68-70
• 5. 收縮型擴(kuò)壓器的模擬分析70-76
• 5.1 收縮面形狀的影響70-71
• 5.2 收縮面單雙側(cè)位置的影響71-73
• 5.3 收縮面收縮度的影響73
• 5.4 收縮面長(zhǎng)度的影響73-74
• 5.5 本章小結(jié)74-76
• 6. 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 主要研究結(jié)論76-77
• 6.2 后續(xù)研究展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 在讀期間主要學(xué)術(shù)成果84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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2 楚武利 ,姜桐;離心壓氣機(jī)無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速實(shí)驗(yàn)研究[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);1990年02期

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4 劉立軍,徐忠;離心壓氣機(jī)無(wú)葉擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值分析[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2001年03期

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本文編號(hào)：1088980