本文關(guān)鍵詞：閉式離心壓縮機幾何建模對數(shù)值預測結(jié)果的影響　出處：《中國科學:技術(shù)科學》2017年06期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 圓角 輪蓋間隙 葉片厚度 閉式葉輪 離心壓縮機 堵塞流量

【摘要】：實驗測試了一臺閉式離心壓縮機的整體性能,采用部件疊加的方法構(gòu)造了不同的壓縮機數(shù)值模型,研究了閉式離心壓縮機堵塞流量及數(shù)值預測準確性的影響因素,提出并驗證了采用等效葉片厚度替代葉片端壁圓角的壓縮機結(jié)構(gòu)修正方法.本研究的主要目的在于評估各種細微幾何結(jié)構(gòu)和簡化處理對具有閉式葉輪的離心壓縮機總體性能的影響,以此歸納出針對閉式離心壓縮機合理的數(shù)值模擬策略.實驗測得壓縮機峰值等熵效率為80.28%,經(jīng)等效葉片厚度修正后壓縮機數(shù)值模擬所得等熵效率峰值為82.02%.研究結(jié)果表明輪蓋間隙及其密封、葉片端壁圓角以及葉片加工誤差是影響閉式離心壓縮機性能的3個主要幾何結(jié)構(gòu)因素.閉式葉輪輪蓋間隙泄漏流減小了葉輪的有效喉部面積,使堵塞流量減小,流道中部流體加速,葉輪擴壓能力下降;一定的背壓下,閉式葉輪的堵塞流量隨葉片相對厚度的增加呈線性關(guān)系減小.在數(shù)值模擬時,采用等效葉片厚度修正閉式壓縮機端壁圓角,可以使壓縮機在保持小流量工況性能基本不變的同時,提高大流量工況的數(shù)值模擬準確性.
[Abstract]:The whole performance of a closed centrifugal compressor is tested experimentally. Different numerical models of compressor are constructed by means of superposition of components. The factors influencing the clogging flow rate and the accuracy of numerical prediction of closed centrifugal compressor are studied. This paper presents and verifies the modification method of compressor structure by using equivalent blade thickness instead of end wall circular angle of blade. The main purpose of this study is to evaluate various fine geometry structures and simplify centrifugal compression with closed impellers. The impact of the overall performance of the machine. A reasonable numerical simulation strategy for the closed centrifugal compressor is concluded. The experimental results show that the peak Isentropic efficiency of the compressor is 80.28%. The isentropic efficiency peak value of the compressor is 82.02 after the equivalent blade thickness is corrected. The results show that the clearance of the wheel cover and its seal. The angle of the end wall of the blade and the machining error of the blade are the three main geometric structure factors which affect the performance of the closed centrifugal compressor. The leakage flow of the clearance of the closed impeller cover reduces the effective throat area of the impeller and the blocked flow rate. In the middle of the passage, the fluid accelerates and the diffusing capacity of the impeller decreases. Under certain back pressure, the clogging flow of closed impeller decreases linearly with the increase of blade relative thickness. In numerical simulation, the end wall corner of closed compressor is modified by equivalent blade thickness. The compressor can keep the performance of small flow condition unchanged and improve the accuracy of numerical simulation of large flow condition.
【作者單位】： 西安交通大學能源與動力工程學院流體機械及壓縮機國家工程研究中心;
【基金】：國家自然科學基金(編號:51236006)資助項目
【分類號】：TH452
【正文快照】： 1引言隨著計算流體力學(computational fluid dynamics,CFD)和高性能計算機的發(fā)展,對壓縮機/壓氣機性能進行精確地數(shù)值預測成為可能.過去對壓縮機的數(shù)值模擬,綜合考慮時間成本、建模和計算收斂難度等因素,常常忽略或者簡化了密封、葉片與盤蓋制造中形成的圓角、蓋盤側(cè)空腔等細

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