喘振是離心式風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中的常見故障,嚴(yán)重影響了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性。而風(fēng)機(jī)的實(shí)際使用工況通常與生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)工況不同,使得風(fēng)機(jī)在使用過程中的性能與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)性能相比發(fā)生很大改變。因此研究流體工況對(duì)離心式風(fēng)機(jī)喘振的影響,對(duì)合理選用風(fēng)機(jī)型號(hào)和選取適當(dāng)檢修控制措施具有一定的指導(dǎo)意義。本課題以LKFB-A-355型離心式風(fēng)機(jī)作為研究對(duì)象,采用ANSYS Workbench 16.0軟件平臺(tái)中的Fluent軟件,對(duì)不同流體工況下離心式風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,風(fēng)機(jī)吸入氣體溫度升高或入口壓力降低時(shí),全壓-流量性能曲線整體向左下方偏移,峰值點(diǎn)也向左下方偏移,高效工作區(qū)域變窄。風(fēng)機(jī)出口靜壓相同,吸入氣體溫度越高或入口壓力越低,喘振時(shí)體積流量波動(dòng)的振幅越大、頻率越低,且流道內(nèi)回流量越大,低速區(qū)和渦旋結(jié)構(gòu)堵塞流道的現(xiàn)象越嚴(yán)重。以風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場的數(shù)值模擬結(jié)果為基礎(chǔ),利用ANSYS Workbench 16.0軟件平臺(tái)中的Static Structural軟件對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行了單向流固耦合分析。結(jié)果表明,風(fēng)機(jī)在由設(shè)計(jì)工況變?yōu)榇窆r時(shí),葉輪內(nèi)部受力引起的von-Mises等效應(yīng)力最大值位置由葉...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 旋轉(zhuǎn)失速與喘振
        1.2.2 風(fēng)機(jī)喘振的診斷及控制
        1.2.3 風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場的數(shù)值模擬
    1.3 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值計(jì)算相關(guān)基本理論
    2.1 流體動(dòng)力學(xué)基本方程
        2.1.1 質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 能量守恒方程
        2.1.3 狀態(tài)方程
        2.1.4 本構(gòu)方程
    2.2 湍流模型
        2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)K-ε模型方程
        2.2.2 近壁面處理函數(shù)
    2.3 流固耦合基本理論
        2.3.1 流固耦合分析方法
        2.3.2 流固禍合求解方法
    2.4 ANSYSWorkbench16.0軟件介紹
    2.5 本章小結(jié)
第3章 離心式風(fēng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 風(fēng)機(jī)的選定
    3.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要組成部分
        3.2.2 測量儀器簡介
    3.3 實(shí)驗(yàn)方案的確定
    3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理
    3.5 本章小結(jié)
第4章 流體工況對(duì)離心式風(fēng)機(jī)性能曲線的影響
    4.1 離心式風(fēng)機(jī)模型的建立
        4.1.1 建模數(shù)據(jù)的測量
        4.1.2 葉輪模型的建立
        4.1.3 流體區(qū)域模型的建立
    4.2 離心式風(fēng)機(jī)網(wǎng)格的劃分
        4.2.1 網(wǎng)格劃分技術(shù)
        4.2.2 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗(yàn)
    4.3 邊界條件的設(shè)置
    4.4 模擬計(jì)算結(jié)果與分析
        4.4.1 模型正確性驗(yàn)證
        4.4.2 吸入氣體溫度不同時(shí)的性能曲線
        4.4.3 風(fēng)機(jī)入口壓力不同時(shí)的性能曲線
    4.5 本章小結(jié)
第5章 流體工況對(duì)離心式風(fēng)機(jī)喘振時(shí)流場的影響
    5.1 喘振工況點(diǎn)的確定方法
    5.2 計(jì)算過程
    5.3 體積流量震蕩圖
    5.4 模擬結(jié)果與分析
        5.4.1 設(shè)計(jì)工況下風(fēng)機(jī)的流體動(dòng)力學(xué)特征
        5.4.2 喘振工況下吸氣溫度293K時(shí)風(fēng)機(jī)的流體動(dòng)力學(xué)特征
        5.4.3 喘振工況下吸氣溫度323K時(shí)風(fēng)機(jī)的流體動(dòng)力學(xué)特征
        5.4.4 喘振工況下入口壓力改變對(duì)風(fēng)機(jī)流體動(dòng)力學(xué)特征的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 不同流體工況下離心式風(fēng)機(jī)葉輪的流固耦合分析
    6.1 設(shè)計(jì)工況下葉輪的強(qiáng)度分析
        6.1.1 von-Mises等效應(yīng)力分析
        6.1.2 σ₁等效應(yīng)力分析
    6.2 喘振工況下吸氣溫度293K時(shí)葉輪的強(qiáng)度分析
        6.2.1 von-Mises等效應(yīng)力分析
        6.2.2 σ₁等效應(yīng)力分析
    6.3 喘振工況下吸氣溫度323K時(shí)葉輪的強(qiáng)度分析
        6.3.1 von-Mises等效應(yīng)力分析
        6.3.2 σ₁等效應(yīng)力分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3864874