離心壓氣機(jī)寬無(wú)葉擴(kuò)壓器半徑比對(duì)失速模式的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-24 20:03
離心壓氣機(jī)由于壓比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)在分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用,在國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系中占有極其重要的地位。無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速作為離心壓氣機(jī)中最常見的旋轉(zhuǎn)失速類型,并且其工作范圍比葉片型更大,使用頻率更高。因此,研究無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速機(jī)理及起始點(diǎn)具有重要意義。無(wú)葉擴(kuò)壓器內(nèi)流動(dòng)不僅受上游葉輪的影響,而且與擴(kuò)壓器本身尺寸結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此對(duì)于半徑比不同的無(wú)葉擴(kuò)壓器,其失速機(jī)制及失速模式也會(huì)存在差異。本文對(duì)無(wú)葉擴(kuò)壓器半徑比不同的兩種離心壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,重點(diǎn)研究擴(kuò)壓器半徑比對(duì)擴(kuò)壓器失速誘發(fā)機(jī)理的影響,得到以下主要結(jié)論:通過改變擴(kuò)壓器出口流量進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬發(fā)現(xiàn),兩種擴(kuò)壓器入口處流場(chǎng)變化規(guī)律一致:在大流量下,擴(kuò)壓器盤側(cè)形成回流區(qū)而核心流靠近蓋側(cè),隨著流量的減小,回流區(qū)在盤側(cè)消失而在蓋側(cè)出現(xiàn),核心流則由蓋側(cè)移動(dòng)到盤側(cè)。在半徑比為1.5的擴(kuò)壓器出口處周向上流動(dòng)不均勻,高速區(qū)和低速區(qū)交替分布,射流-尾流結(jié)構(gòu)影響至擴(kuò)壓器出口;對(duì)于半徑比為1.8的擴(kuò)壓器出口流動(dòng)在周向上流動(dòng)均勻,射流-尾流結(jié)構(gòu)難以影響至出口處。研究發(fā)現(xiàn)邊界層失穩(wěn)是誘發(fā)短無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速的關(guān)鍵,在其影響下失速形成過程如下:由...
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究與理論分析
1.2.2 擴(kuò)壓器失速的數(shù)值研究
1.3 寬無(wú)葉擴(kuò)壓器兩種失速模式分析
1.4 本文研究的內(nèi)容
第2章 無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速的計(jì)算方法
2.1 數(shù)值計(jì)算方法
2.1.1 壓氣機(jī)幾何模型的建立
2.1.2 網(wǎng)格劃分及模型驗(yàn)證
2.1.3 湍流模型
2.1.4 邊界條件
2.1.5 收斂標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)值失速的實(shí)現(xiàn)方法
2.2 本章小結(jié)
第3章 短無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速誘發(fā)機(jī)理研究
3.1 無(wú)葉擴(kuò)壓器模擬結(jié)果分析
3.1.1 壓氣機(jī)性能曲線特性
3.1.2 不同流量下擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)特性分析
3.2 性能分析
3.3 短無(wú)葉擴(kuò)壓器誘發(fā)失速機(jī)理分析
3.3.1 短無(wú)葉擴(kuò)壓器內(nèi)失速團(tuán)特性
3.3.2 短無(wú)葉擴(kuò)壓器失速失速機(jī)理分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速誘發(fā)機(jī)理及模式研究
4.1 無(wú)葉擴(kuò)壓器模擬結(jié)果分析
4.1.1 離心壓氣機(jī)壓比-流量特性
4.1.2 不同流量下擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)特性分析
4.2 性能分析
4.3 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器失速誘發(fā)機(jī)理及失速模式分析
4.3.1 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器失速誘發(fā)機(jī)理分析
4.3.2 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器不同失速模式分析
4.4 無(wú)葉擴(kuò)壓器半徑比對(duì)旋轉(zhuǎn)失速影響對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某MW級(jí)燃機(jī)低壓離心壓氣機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李培元,顧春偉,宋寅. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[2]離心葉輪出口流動(dòng)分離區(qū)影響因素的數(shù)值研究[J]. 李學(xué)臣,席光. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[3]非平行壁面無(wú)葉擴(kuò)壓器失速的三維模型[J]. 沈楓,竺曉程,劉鵬寅,杜朝輝,陳化. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]小流量下離心壓氣機(jī)無(wú)葉擴(kuò)壓器數(shù)值模擬及流動(dòng)分析[J]. 馬超,王航,劉云崗,朱智富. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2010(05)
[5]無(wú)葉擴(kuò)壓器收縮角對(duì)車用離心壓氣機(jī)性能影響的數(shù)值研究[J]. 馬超,劉云崗,朱智富,王桂華. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2010(04)
[6]無(wú)葉擴(kuò)壓器對(duì)離心壓縮機(jī)流場(chǎng)及性能影響的數(shù)值研究[J]. 高麗敏,劉波,王歡. 中國(guó)機(jī)械工程. 2008(17)
[7]無(wú)葉擴(kuò)壓器寬度對(duì)壓縮機(jī)性能影響的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 莫子高,史建軍,關(guān)旭,陳明,張春梅,邱長(zhǎng)安. 流體機(jī)械. 2004(01)
[8]切割無(wú)葉擴(kuò)壓器蓋側(cè)寬度對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)影響的試驗(yàn)研究[J]. 李新宏,宮武旗,黃淑娟. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2002(02)
[9]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]. 劉立軍,徐忠. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(03)
[10]不可壓流場(chǎng)數(shù)值模擬方法綜述[J]. 熊鰲魁,詹德新. 武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(05)
博士論文
[1]葉輪機(jī)械非定常伴隨優(yōu)化[D]. 馬燦.清華大學(xué) 2016
[2]離心壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)無(wú)葉擴(kuò)壓器失速的三維模型[D]. 沈楓.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速的機(jī)理與特性研究[D]. 徐玉梅.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào):3680778
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究與理論分析
1.2.2 擴(kuò)壓器失速的數(shù)值研究
1.3 寬無(wú)葉擴(kuò)壓器兩種失速模式分析
1.4 本文研究的內(nèi)容
第2章 無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速的計(jì)算方法
2.1 數(shù)值計(jì)算方法
2.1.1 壓氣機(jī)幾何模型的建立
2.1.2 網(wǎng)格劃分及模型驗(yàn)證
2.1.3 湍流模型
2.1.4 邊界條件
2.1.5 收斂標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)值失速的實(shí)現(xiàn)方法
2.2 本章小結(jié)
第3章 短無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速誘發(fā)機(jī)理研究
3.1 無(wú)葉擴(kuò)壓器模擬結(jié)果分析
3.1.1 壓氣機(jī)性能曲線特性
3.1.2 不同流量下擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)特性分析
3.2 性能分析
3.3 短無(wú)葉擴(kuò)壓器誘發(fā)失速機(jī)理分析
3.3.1 短無(wú)葉擴(kuò)壓器內(nèi)失速團(tuán)特性
3.3.2 短無(wú)葉擴(kuò)壓器失速失速機(jī)理分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速誘發(fā)機(jī)理及模式研究
4.1 無(wú)葉擴(kuò)壓器模擬結(jié)果分析
4.1.1 離心壓氣機(jī)壓比-流量特性
4.1.2 不同流量下擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)特性分析
4.2 性能分析
4.3 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器失速誘發(fā)機(jī)理及失速模式分析
4.3.1 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器失速誘發(fā)機(jī)理分析
4.3.2 長(zhǎng)無(wú)葉擴(kuò)壓器不同失速模式分析
4.4 無(wú)葉擴(kuò)壓器半徑比對(duì)旋轉(zhuǎn)失速影響對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某MW級(jí)燃機(jī)低壓離心壓氣機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李培元,顧春偉,宋寅. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[2]離心葉輪出口流動(dòng)分離區(qū)影響因素的數(shù)值研究[J]. 李學(xué)臣,席光. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[3]非平行壁面無(wú)葉擴(kuò)壓器失速的三維模型[J]. 沈楓,竺曉程,劉鵬寅,杜朝輝,陳化. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[4]小流量下離心壓氣機(jī)無(wú)葉擴(kuò)壓器數(shù)值模擬及流動(dòng)分析[J]. 馬超,王航,劉云崗,朱智富. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2010(05)
[5]無(wú)葉擴(kuò)壓器收縮角對(duì)車用離心壓氣機(jī)性能影響的數(shù)值研究[J]. 馬超,劉云崗,朱智富,王桂華. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2010(04)
[6]無(wú)葉擴(kuò)壓器對(duì)離心壓縮機(jī)流場(chǎng)及性能影響的數(shù)值研究[J]. 高麗敏,劉波,王歡. 中國(guó)機(jī)械工程. 2008(17)
[7]無(wú)葉擴(kuò)壓器寬度對(duì)壓縮機(jī)性能影響的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 莫子高,史建軍,關(guān)旭,陳明,張春梅,邱長(zhǎng)安. 流體機(jī)械. 2004(01)
[8]切割無(wú)葉擴(kuò)壓器蓋側(cè)寬度對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)影響的試驗(yàn)研究[J]. 李新宏,宮武旗,黃淑娟. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2002(02)
[9]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]. 劉立軍,徐忠. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(03)
[10]不可壓流場(chǎng)數(shù)值模擬方法綜述[J]. 熊鰲魁,詹德新. 武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1999(05)
博士論文
[1]葉輪機(jī)械非定常伴隨優(yōu)化[D]. 馬燦.清華大學(xué) 2016
[2]離心壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)無(wú)葉擴(kuò)壓器失速的三維模型[D]. 沈楓.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]無(wú)葉擴(kuò)壓器旋轉(zhuǎn)失速的機(jī)理與特性研究[D]. 徐玉梅.浙江大學(xué) 2015
本文編號(hào):3680778
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