【摘要】：離心式壓縮機設(shè)計制造水平是國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志之一,高端壓縮機設(shè)計生產(chǎn)制造技術(shù)長期被發(fā)達國家的幾個公司壟斷,極大地限制了我國相關(guān)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展,因此先進壓縮機制造能力一度被譽為“國之砝碼”。隨著我國現(xiàn)代工業(yè)水平的進步,石油化工、航空航天以及軍工產(chǎn)業(yè)對高效率、高可靠性壓縮機的需求越來越大,打破先進壓縮機設(shè)備被國外巨頭壟斷的現(xiàn)狀,實現(xiàn)核心裝備國產(chǎn)化對于實現(xiàn)“中國制造2025”有極為重要的意義。葉輪是離心壓縮機的核心設(shè)備,葉片是離心壓縮機對氣體做功的關(guān)鍵部件。在葉輪設(shè)計中,添加分流葉片可以提升葉輪做功能力及運行穩(wěn)定性,因此越來越多的葉輪開始加設(shè)分流葉片。目前絕大多數(shù)分流葉片安裝位置在兩主葉片正中間,考慮到分流葉片兩側(cè)流動情況的不同,此種安排并非最佳方案,因此本文以帶分流葉片的半開式離心壓縮機為研究對象,采用CFD數(shù)值模擬方法,探索其內(nèi)部流動基本規(guī)律,通過改變主葉片與分流葉片的相對位置設(shè)計不同的離心式葉輪,分析分流葉片位置對離心式壓縮機級氣動性能及葉輪強度的影響。本文研究工作主要包括兩部分內(nèi)容:第一部分主要研究分流葉片周向位置與葉頂間隙對半開式離心壓縮機性能的影響。通過改變?nèi)~輪分流葉片周向位置與葉頂間隙大小,得到不同的葉輪設(shè)計方案,進行壓縮機整級流場定常與非定常數(shù)值模擬。結(jié)果表明,分流葉片靠近主葉片壓力面時可以提升壓縮機性能,降低葉輪及擴壓器出口壓力脈動幅值,抑制葉片擴壓器背弧側(cè)的速度分離,但隨著葉頂間隙的增加,其對葉輪性能影響越來越弱,并且分流葉片向主葉片壓力面偏置會造成葉輪最大等效應(yīng)力增大。第二部分使用MATLAB編寫基于總壓損失模型的一維壓縮機葉輪性能分析程序。在設(shè)計工況下程序計算結(jié)果與商用CFD軟件計算最大誤差為1.2%,同時一維程序計算速度快,可大幅降低葉輪前期設(shè)計耗時。最后根據(jù)程序分析了分流葉片長度對葉輪內(nèi)部各種損失分配的影響機理,為后續(xù)分流葉片入口位置設(shè)計提供參考。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH452

【參考文獻】

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1 聞蘇平;任磅博;張勇;劉長勝;郝國帥;;馬赫數(shù)對離心壓縮機模型級性能的影響研究[J];風(fēng)機技術(shù);2015年05期

2 周俊安;劉立軍;肖萍;陳彥峰;郭江峰;陳雪江;;帶葉片擴壓器離心壓縮機模型級內(nèi)流研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2015年09期

3 王學(xué)軍;鄭治國;葛麗玲;;離心壓縮機結(jié)構(gòu)形式發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];化工設(shè)備與管道;2015年02期

4 靳軍;夏樹丹;劉波;史磊;楊小東;;幾何參數(shù)變化對離心壓氣機性能的影響[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年35期

5 劉波;楊晰瓊;曹志遠(yuǎn);張鵬;;帶分流葉片離心壓氣機優(yōu)化設(shè)計[J];推進技術(shù);2014年11期

6 趙會晶;王志恒;孫曄晨;樊宏周;席光;;湍流模型對高壓比離心壓縮機氣動性能及流場結(jié)構(gòu)影響的數(shù)值研究[J];風(fēng)機技術(shù);2014年03期

7 蘭江;王輝;;分流葉片對離心壓縮機性能影響的數(shù)值分析[J];風(fēng)機技術(shù);2014年02期

8 汪創(chuàng)華;劉靜;姚瑞鋒;王軍;;離心葉輪長、短葉片參數(shù)對壓縮機性能影響分析[J];工程熱物理學(xué)報;2013年02期

9 李舒婷;葛寧;;損失模型對離心壓氣機通流計算的影響[J];西安航空技術(shù)高等�？茖W(xué)校學(xué)報;2013年01期

10 張金鳳;袁野;葉麗婷;張偉捷;;帶分流葉片離心葉輪機械研究進展[J];流體機械;2011年11期

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本文編號：2672539