【摘要】：離心壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性好、單級(jí)壓比高,作為高速、精密的重要裝備,廣泛應(yīng)用于航空、石油化工、建筑、以及氣力輸送等部門。葉輪作為離心壓氣機(jī)的核心部件,其工作性能直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能和可靠性。而葉輪葉片的掠技術(shù)和子午型線的優(yōu)化,都可以促進(jìn)離心壓氣機(jī)的性能提高,但其在離心壓氣機(jī)中的作用機(jī)理不明確,對(duì)內(nèi)部流動(dòng)情況的影響不清晰,因此深入研究掠技術(shù)和子午型線對(duì)離心壓氣機(jī)的氣動(dòng)性能的影響具有指導(dǎo)意義。本文主要研究內(nèi)容:(1)根據(jù)離心壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu),建立三維模型,對(duì)葉輪和蝸殼進(jìn)行不同網(wǎng)格精度的劃分,通過CFX軟件的數(shù)值模擬,分析其結(jié)果,確定所采取網(wǎng)格的最小精度,排除網(wǎng)格精度對(duì)仿真結(jié)果的影響。(2)搭建高速高效離心壓氣機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過實(shí)驗(yàn)得到實(shí)際特性曲線圖;然后對(duì)該離心壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值仿真,計(jì)算出仿真的特性曲線,對(duì)這兩個(gè)特性曲線圖進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,證實(shí)數(shù)值仿真方法的可靠性。(3)以不掠的離心壓氣機(jī)作為初始模型,通過修改分流葉片的前緣掠角,得到3組前掠和3組后掠,對(duì)不同的分流葉片前緣掠角進(jìn)行數(shù)值仿真,得出各組氣動(dòng)性能參數(shù),對(duì)比各組的特性曲線圖,分析分流葉片前緣掠對(duì)離心壓氣機(jī)氣動(dòng)性能的影響。(4)采用4次Bezier曲線對(duì)輪毅子午和機(jī)匣的子午型線進(jìn)行造型,通過分別平移子午型線的中間三個(gè)控制點(diǎn)的位置,各得出3組不同的輪轂和機(jī)匣子午型線,排列組合成9種組合方式,對(duì)不同子午型線的組合方式進(jìn)行數(shù)值仿真,進(jìn)而分析這種平移控制方式對(duì)離心壓氣機(jī)的性能影響,研究其影響的機(jī)理。研究掠技術(shù)發(fā)現(xiàn):分流葉片前緣前掠使效率、壓比增加,失速裕度和穩(wěn)定工作裕度減小;分流葉片前緣后掠使效率、壓比降低,失速裕度和穩(wěn)定工作裕度增加。研究子午面型線發(fā)現(xiàn):機(jī)匣子午型線的中間控制點(diǎn)下移使得壓比逐漸降低,效率、失速裕度和穩(wěn)定工作裕度都先升高后降低;輪轂子午型線的中間控制點(diǎn)下移使得壓比和效率升高,失速裕度和穩(wěn)定工作裕度減小;對(duì)比分析機(jī)匣和輪轂子午型線對(duì)離心壓氣性能的敏感度,發(fā)現(xiàn)機(jī)匣子午型線的敏感度要高于輪轂子午型線的敏感度。通過本文的研究,為離心葉輪的設(shè)計(jì)提供了可參考的依據(jù)。
【圖文】：

？邋ｎｊｆｒ邋ＨＩｉＩｊｉｉｗｌｉＩｉｂｉｊｊＩＩＩｕｉｉｉ邋ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｍｉｉｉｌｌｉ＇ｉ｜Ｔｉｙ邋＊邋＾ｉｉｉ邋ｉｉｉｉｉｉｉ＇ｉ｜＇．＇；；ｉ＂ｉ．ｍｉ？Ｍｆｒｒ－ｒｔｒ？－ｒｌ＾邐＊邋＞逡逑圖１．２齒輪式空氣壓縮機(jī)逡逑離心壓氣機(jī)的快速發(fā)展，吸引了眾多跨國公司進(jìn)入國內(nèi)壓氣機(jī)市場。為了提升高速逡逑高效離心壓氣機(jī)產(chǎn)品的國際競爭力，需要對(duì)其進(jìn)行研制，從而提高性能，而改善其性能逡逑的主要方法仍是葉輪葉片的優(yōu)化［４＜。逡逑１．２掠技術(shù)和子午型線逡逑１．２．１掠技術(shù)逡逑氣動(dòng)掠最初的設(shè)計(jì)理念來源于外流中的機(jī)翼掠型的概念，如下圖１．３所示，機(jī)翼中掠逡逑角以ａｓ表示，飛機(jī)機(jī)翼的前掠可使升阻比增高、升力特性變好，同時(shí)還能使配平阻力變逡逑小，X棿蟪羲俸匠痰�。而机翼的后掠繅劀厦飞机的机动性和操尊愒更好，临骄湷寧辶x仙擼鼓薌跎倏掌枇�，提高藗R鵲取Ｊ芡飭骰磧?chǔ)淤Q(mào)曬Φ鈉舴�，研緣ě者为另炨辶x細(xì)哐蠱男閱�，，从甚r蘭停擔(dān)澳甏冀癰拍鈐擻玫窖蠱校郟罰藎紫仁竊擻迷阱義現(xiàn)崍餮蠱

本文編號(hào)：2654379