離心式氯氣壓縮機內(nèi)部流場的數(shù)值模擬與實驗研究
發(fā)布時間:2020-12-29 12:57
氯堿工業(yè)是我國重要的化工原料行業(yè)。其技術(shù)水平、生產(chǎn)效率、發(fā)展程度與國家經(jīng)濟發(fā)展緊密相關(guān)。隨著我國氯堿行業(yè)的快速發(fā)展,各種新技術(shù)新設(shè)備都在不斷發(fā)展,起初用于氯氣輸送的主要設(shè)備-納氏泵,由于其效率低下、密封易泄露而造成危害與嚴(yán)重的環(huán)境污染等缺點,逐漸被廠家摒棄。如今,離心式壓縮機作為壓縮、輸送氯氣的核心部件,其運行穩(wěn)定性和效率關(guān)系到整個氯堿化工業(yè)的生產(chǎn)效率和效益。提高離心式壓縮機組效率及整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,可以大大節(jié)約能源,降低成本。目前我國離心式氯氣壓縮機的效率并未達(dá)到先進水平,仍有可以發(fā)展提高的空間。本課題的研究目的旨在:在結(jié)合實驗運行與數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,通過分析離心式氯氣壓縮機內(nèi)部的流場運動,設(shè)計出更有效的壓縮機組,提高離心式氯氣壓縮機的效率,以達(dá)到節(jié)能減耗和安全運行的目的。本項目設(shè)計采用二段二級的結(jié)構(gòu),在級間設(shè)置中間冷卻器,以達(dá)到節(jié)約能源的效果。對工質(zhì)為氯氣的離心式壓縮機的葉輪、擴壓器和蝸殼進行總體氣動性能設(shè)計,得到設(shè)計工況下的壓力、速度、溫度等性能參數(shù)。在葉輪詳細(xì)設(shè)計中,基于葉輪表面速度最優(yōu)分布,得到了具有葉片安裝角最優(yōu)分布的三元葉輪與相應(yīng)靜部件的設(shè)計。為了了解離心式氯氣壓...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
德國KK&K集團VRZ氯氣壓縮機圖
2.4.2 氣動設(shè)計計算方法據(jù)離心壓縮機設(shè)計計算程序[24][25],本文采用的設(shè)計方法流程如圖 2-3 所示。具用的設(shè)計計算方法和依據(jù)如下:可靠的實際混合氣體的性能計算軟件。準(zhǔn)確的工質(zhì)物性是壓縮機性能設(shè)計的。近年來,由于人們對工質(zhì)物性的認(rèn)識以及試驗水平的提高,對許多氣體,特其在臨界點附近的物性有了新的了解,使計算的精確性得到保證。本文在實際氣體計算中采用(Lee-Kesler)方程。該方程由三參數(shù)對比態(tài)定律建立,確定氣體的壓縮性系數(shù) Z 的方程:()()(0)()(0)ZZZZrr=+ ωω(2-2中,Z(0)為簡單流體壓縮性系數(shù);Z 為所求流體的壓縮性系數(shù);Z(r)為參照流體性系數(shù);ω為所求流體偏心因子;ω(r)為參照流體偏心因子,選辛烷,ω(r)=0.39體可參見一般熱工物性手冊。其中,L-K 方程精度較高,但在臨界區(qū)附近應(yīng)慎文中實際混合氣體離臨界區(qū)較遠(yuǎn),實測結(jié)果表明,其誤差小于 3%~5%。
第一級相對速度分布圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LYJ-4200氯氣透平壓縮機性能與結(jié)構(gòu)[J]. 溫建新. 氯堿工業(yè). 2007(09)
[2]小型離心式氯氣壓縮機的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 王芹,徐大偉. 氯堿工業(yè). 2005(09)
[3]離心葉輪機械內(nèi)部流動的研究進展[J]. 劉瑞韜,徐忠. 力學(xué)進展. 2003(04)
[4]PDA技術(shù)在離心壓縮機葉輪內(nèi)部流場測量中的應(yīng)用[J]. 繆駿,谷傳綱,王彤,楊波. 通用機械. 2003(04)
[5]CFD通用軟件綜述[J]. 姚征,陳康民. 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2002(02)
[6]離心葉輪機械有葉擴壓器內(nèi)部流動的PIV測量[J]. 張莉,陳漢平,王啟杰. 機械工程學(xué)報. 2002(05)
[7]設(shè)計工況下離心壓氣機內(nèi)部動靜部件耦合非定常流動的數(shù)值模擬[J]. 王彤,谷傳綱. 機械工程學(xué)報. 2001(03)
[8]氯堿企業(yè)節(jié)能降耗的重點在于技術(shù)進步[J]. 沈志良. 中國氯堿. 1997(10)
[9]復(fù)雜工藝過程中透平壓縮機系統(tǒng)的喘振點計算模型[J]. 戴冀,谷傳綱,苗永淼. 工程熱物理學(xué)報. 1996(S1)
[10]離心式壓縮機在氯堿行業(yè)的應(yīng)用[J]. 付野. 中國氯堿. 1995(02)
本文編號:2945679
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
德國KK&K集團VRZ氯氣壓縮機圖
2.4.2 氣動設(shè)計計算方法據(jù)離心壓縮機設(shè)計計算程序[24][25],本文采用的設(shè)計方法流程如圖 2-3 所示。具用的設(shè)計計算方法和依據(jù)如下:可靠的實際混合氣體的性能計算軟件。準(zhǔn)確的工質(zhì)物性是壓縮機性能設(shè)計的。近年來,由于人們對工質(zhì)物性的認(rèn)識以及試驗水平的提高,對許多氣體,特其在臨界點附近的物性有了新的了解,使計算的精確性得到保證。本文在實際氣體計算中采用(Lee-Kesler)方程。該方程由三參數(shù)對比態(tài)定律建立,確定氣體的壓縮性系數(shù) Z 的方程:()()(0)()(0)ZZZZrr=+ ωω(2-2中,Z(0)為簡單流體壓縮性系數(shù);Z 為所求流體的壓縮性系數(shù);Z(r)為參照流體性系數(shù);ω為所求流體偏心因子;ω(r)為參照流體偏心因子,選辛烷,ω(r)=0.39體可參見一般熱工物性手冊。其中,L-K 方程精度較高,但在臨界區(qū)附近應(yīng)慎文中實際混合氣體離臨界區(qū)較遠(yuǎn),實測結(jié)果表明,其誤差小于 3%~5%。
第一級相對速度分布圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LYJ-4200氯氣透平壓縮機性能與結(jié)構(gòu)[J]. 溫建新. 氯堿工業(yè). 2007(09)
[2]小型離心式氯氣壓縮機的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 王芹,徐大偉. 氯堿工業(yè). 2005(09)
[3]離心葉輪機械內(nèi)部流動的研究進展[J]. 劉瑞韜,徐忠. 力學(xué)進展. 2003(04)
[4]PDA技術(shù)在離心壓縮機葉輪內(nèi)部流場測量中的應(yīng)用[J]. 繆駿,谷傳綱,王彤,楊波. 通用機械. 2003(04)
[5]CFD通用軟件綜述[J]. 姚征,陳康民. 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2002(02)
[6]離心葉輪機械有葉擴壓器內(nèi)部流動的PIV測量[J]. 張莉,陳漢平,王啟杰. 機械工程學(xué)報. 2002(05)
[7]設(shè)計工況下離心壓氣機內(nèi)部動靜部件耦合非定常流動的數(shù)值模擬[J]. 王彤,谷傳綱. 機械工程學(xué)報. 2001(03)
[8]氯堿企業(yè)節(jié)能降耗的重點在于技術(shù)進步[J]. 沈志良. 中國氯堿. 1997(10)
[9]復(fù)雜工藝過程中透平壓縮機系統(tǒng)的喘振點計算模型[J]. 戴冀,谷傳綱,苗永淼. 工程熱物理學(xué)報. 1996(S1)
[10]離心式壓縮機在氯堿行業(yè)的應(yīng)用[J]. 付野. 中國氯堿. 1995(02)
本文編號:2945679
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