本文關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī)性能分析及數(shù)值驗(yàn)證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在許多工業(yè)生產(chǎn)部門,離心式壓縮機(jī)占據(jù)著重要的地位,目前國(guó)內(nèi)的壓縮機(jī)技術(shù)研發(fā)水平尚不能滿足我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的需求。針對(duì)離心式壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)、模擬以及試驗(yàn)過(guò)程中具有工業(yè)成本高、程序復(fù)雜、產(chǎn)品性能不確定的特征,論文首先開(kāi)發(fā)了一種用于離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及變工況性能預(yù)測(cè)的計(jì)算軟件,并在此基礎(chǔ)上對(duì)離心式壓縮機(jī)性能進(jìn)行了深入的研究。本文對(duì)離心式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)方法及理論進(jìn)行總結(jié),在此基礎(chǔ)上,完成基于Microsoft Visual C++語(yǔ)言的參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的快速化計(jì)算,從而設(shè)計(jì)一種小流量高壓比單級(jí)離心式壓縮機(jī)。全面考慮壓縮機(jī)中葉輪和擴(kuò)壓器的各種流動(dòng)損失,包括：葉片表面摩擦損失、葉片載荷損失、葉片尾跡混合損失、葉頂間隙損失、泄露損失、擴(kuò)壓器內(nèi)部損失以及擴(kuò)壓器出口損失。根據(jù)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和氣動(dòng)參數(shù)建立符合實(shí)際流動(dòng)的數(shù)學(xué)損失模型,運(yùn)用VC++對(duì)數(shù)學(xué)損失模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)集成,完成變工況性能預(yù)測(cè)軟件的編寫(xiě),并利用此軟件進(jìn)行變工況性能的計(jì)算,通過(guò)試驗(yàn)?zāi)Ｐ万?yàn)證變工況性能預(yù)測(cè)軟件計(jì)算的可靠性。建立上文所述的壓縮機(jī)三維模型并完成數(shù)值計(jì)算,通過(guò)數(shù)值計(jì)算結(jié)果和程序性能計(jì)算對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩種計(jì)算方法得到的壓縮機(jī)性能誤差在3%以內(nèi),進(jìn)一步驗(yàn)證了變工況性能預(yù)測(cè)軟件的準(zhǔn)確性。結(jié)合變工況性能預(yù)測(cè)軟件,對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)部流動(dòng)問(wèn)題和葉輪結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行深入的研究及分析,為壓縮機(jī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化及模擬過(guò)程提供重要的參考。設(shè)計(jì)并優(yōu)化氨合成氣壓縮機(jī)組氮?dú)庋h(huán)開(kāi)車方案,進(jìn)一步研究壓縮機(jī)物性換算,以相似理論為基礎(chǔ),運(yùn)用相似模化設(shè)計(jì)法,綜合考慮防共振、喘振及超溫的技術(shù)要求,計(jì)算得到氮?dú)庋h(huán)開(kāi)車時(shí)的工藝參數(shù),采用化工計(jì)算軟件進(jìn)行模擬計(jì)算及方案優(yōu)化。此案例對(duì)同一壓縮機(jī)使用不同介質(zhì)的性能預(yù)測(cè)具有重要意義和參考價(jià)值,將性能預(yù)測(cè)軟件運(yùn)用到壓縮機(jī)物性換算中以后研究的重點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：離心壓縮機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 損失模型 性能預(yù)測(cè) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH452
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究情況11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究情況13-14
• 1.3 軟件簡(jiǎn)介14-17
• 1.3.1 CFD商用軟件介紹14-16
• 1.3.2 Microsoft Visual C++軟件介紹16-17
• 1.4 離心壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理17-18
• 1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 2 離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-35
• 2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程19-20
• 2.2 葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-27
• 2.2.1 葉輪進(jìn)口幾何參數(shù)計(jì)算22-24
• 2.2.2 葉輪出口幾何參數(shù)計(jì)算24-27
• 2.3 靜止部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-32
• 2.3.1 無(wú)葉擴(kuò)壓器27-28
• 2.3.2 有葉擴(kuò)壓器28-30
• 2.3.3 蝸殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-32
• 2.4 程序設(shè)計(jì)32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 離心式壓縮機(jī)變工況性能預(yù)測(cè)35-55
• 3.1 性能預(yù)測(cè)流程35-36
• 3.2 壓縮機(jī)氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算36-42
• 3.2.1 葉輪氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算36-39
• 3.2.2 擴(kuò)壓器氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算39-42
• 3.3 基于數(shù)學(xué)損失模型性能預(yù)測(cè)42-47
• 3.3.1 葉輪損失模型42-44
• 3.3.2 擴(kuò)壓器損失模型44-46
• 3.3.3 性能預(yù)估方法46-47
• 3.4 離心式壓縮機(jī)變工況性能預(yù)測(cè)47-52
• 3.4.1 性能預(yù)測(cè)程序設(shè)計(jì)47-49
• 3.4.2 計(jì)算結(jié)果分析49-52
• 3.5 模型驗(yàn)證52-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 4 壓縮機(jī)數(shù)值模擬驗(yàn)證及分析55-80
• 4.1 模型建立及數(shù)值計(jì)算55-59
• 4.1.1 模型介紹55-56
• 4.1.2 網(wǎng)格劃分56-57
• 4.1.3 邊界條件及控制參數(shù)設(shè)定57-58
• 4.1.4 數(shù)值計(jì)算收斂判斷58-59
• 4.2 數(shù)值模擬與程序計(jì)算性能特性對(duì)比分析59-64
• 4.2.1 葉輪性能對(duì)比分析59-61
• 4.2.2 級(jí)性能對(duì)比分析61-64
• 4.3 葉輪數(shù)值模擬分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化64-75
• 4.3.1 計(jì)算域的確定64-65
• 4.3.2 葉輪內(nèi)部流動(dòng)分析65-72
• 4.3.3 葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化性能分析72-75
• 4.4 擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)特性分析75-79
• 4.4.1 擴(kuò)壓器進(jìn)口處流動(dòng)分析76-77
• 4.4.2 擴(kuò)壓器內(nèi)部流動(dòng)性能77-79
• 4.5 本章小結(jié)79-80
• 5 壓縮機(jī)物性換算案例分析80-87
• 5.1 相似分析及關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)確定80-82
• 5.1.1 相似分析80-81
• 5.1.2 基于特征馬赫數(shù)相等的壓縮機(jī)工作轉(zhuǎn)數(shù)81-82
• 5.2 氮?dú)庋h(huán)時(shí)合成氣壓縮機(jī)工藝參數(shù)的確定82-84
• 5.2.1 入口工況參數(shù)確定82-83
• 5.2.3 其他工藝參數(shù)確定83
• 5.2.4 功率核算83-84
• 5.3 模擬計(jì)算及優(yōu)化分析84-86
• 5.3.1 模擬計(jì)算84-85
• 5.3.2 氮?dú)庋h(huán)下方案優(yōu)化85-86
• 5.4 本章小結(jié)86-87
• 6 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 研究總結(jié)87-88
• 6.2 工作展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況93-94
• 致謝94-95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：386842