本文關鍵詞：離心式壓縮機性能分析及數值驗證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在許多工業(yè)生產部門,離心式壓縮機占據著重要的地位,目前國內的壓縮機技術研發(fā)水平尚不能滿足我國工業(yè)生產的需求。針對離心式壓縮機在設計、模擬以及試驗過程中具有工業(yè)成本高、程序復雜、產品性能不確定的特征,論文首先開發(fā)了一種用于離心式壓縮機結構設計及變工況性能預測的計算軟件,并在此基礎上對離心式壓縮機性能進行了深入的研究。本文對離心式壓縮機設計方法及理論進行總結,在此基礎上,完成基于Microsoft Visual C++語言的參數化結構設計,通過編程實現壓縮機主要結構參數的快速化計算,從而設計一種小流量高壓比單級離心式壓縮機。全面考慮壓縮機中葉輪和擴壓器的各種流動損失,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、擴壓器內部損失以及擴壓器出口損失。根據壓縮機結構參數和氣動參數建立符合實際流動的數學損失模型,運用VC++對數學損失模型進行計算機集成,完成變工況性能預測軟件的編寫,并利用此軟件進行變工況性能的計算,通過試驗模型驗證變工況性能預測軟件計算的可靠性。建立上文所述的壓縮機三維模型并完成數值計算,通過數值計算結果和程序性能計算對比,發(fā)現兩種計算方法得到的壓縮機性能誤差在3%以內,進一步驗證了變工況性能預測軟件的準確性。結合變工況性能預測軟件,對壓縮機內部流動問題和葉輪結構性能進行深入的研究及分析,為壓縮機設計、優(yōu)化及模擬過程提供重要的參考。設計并優(yōu)化氨合成氣壓縮機組氮氣循環(huán)開車方案,進一步研究壓縮機物性換算,以相似理論為基礎,運用相似�；O計法,綜合考慮防共振、喘振及超溫的技術要求,計算得到氮氣循環(huán)開車時的工藝參數,采用化工計算軟件進行模擬計算及方案優(yōu)化。此案例對同一壓縮機使用不同介質的性能預測具有重要意義和參考價值,將性能預測軟件運用到壓縮機物性換算中以后研究的重點。
【關鍵詞】：離心壓縮機 結構設計 損失模型 性能預測 數值模擬
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 國內外研究現狀11-14
• 1.2.1 國外研究情況11-13
• 1.2.2 國內研究情況13-14
• 1.3 軟件簡介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 離心壓縮機結構及工作原理17-18
• 1.5 課題主要研究內容18-19
• 2 離心式壓縮機結構設計19-35
• 2.1 結構設計流程19-20
• 2.2 葉輪結構設計20-27
• 2.2.1 葉輪進口幾何參數計算22-24
• 2.2.2 葉輪出口幾何參數計算24-27
• 2.3 靜止部件結構設計27-32
• 2.3.1 無葉擴壓器27-28
• 2.3.2 有葉擴壓器28-30
• 2.3.3 蝸殼結構設計30-32
• 2.4 程序設計32-34
• 2.5 本章小結34-35
• 3 離心式壓縮機變工況性能預測35-55
• 3.1 性能預測流程35-36
• 3.2 壓縮機氣動參數計算36-42
• 3.2.1 葉輪氣動參數計算36-39
• 3.2.2 擴壓器氣動參數計算39-42
• 3.3 基于數學損失模型性能預測42-47
• 3.3.1 葉輪損失模型42-44
• 3.3.2 擴壓器損失模型44-46
• 3.3.3 性能預估方法46-47
• 3.4 離心式壓縮機變工況性能預測47-52
• 3.4.1 性能預測程序設計47-49
• 3.4.2 計算結果分析49-52
• 3.5 模型驗證52-54
• 3.6 本章小結54-55
• 4 壓縮機數值模擬驗證及分析55-80
• 4.1 模型建立及數值計算55-59
• 4.1.1 模型介紹55-56
• 4.1.2 網格劃分56-57
• 4.1.3 邊界條件及控制參數設定57-58
• 4.1.4 數值計算收斂判斷58-59
• 4.2 數值模擬與程序計算性能特性對比分析59-64
• 4.2.1 葉輪性能對比分析59-61
• 4.2.2 級性能對比分析61-64
• 4.3 葉輪數值模擬分析及結構優(yōu)化64-75
• 4.3.1 計算域的確定64-65
• 4.3.2 葉輪內部流動分析65-72
• 4.3.3 葉輪結構優(yōu)化性能分析72-75
• 4.4 擴壓器內部流動特性分析75-79
• 4.4.1 擴壓器進口處流動分析76-77
• 4.4.2 擴壓器內部流動性能77-79
• 4.5 本章小結79-80
• 5 壓縮機物性換算案例分析80-87
• 5.1 相似分析及關鍵技術參數確定80-82
• 5.1.1 相似分析80-81
• 5.1.2 基于特征馬赫數相等的壓縮機工作轉數81-82
• 5.2 氮氣循環(huán)時合成氣壓縮機工藝參數的確定82-84
• 5.2.1 入口工況參數確定82-83
• 5.2.3 其他工藝參數確定83
• 5.2.4 功率核算83-84
• 5.3 模擬計算及優(yōu)化分析84-86
• 5.3.1 模擬計算84-85
• 5.3.2 氮氣循環(huán)下方案優(yōu)化85-86
• 5.4 本章小結86-87
• 6 結論與展望87-89
• 6.1 研究總結87-88
• 6.2 工作展望88-89
• 參考文獻89-93
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況93-94
• 致謝94-95

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 魏煥景;唐鴻;馬如芬;;淺談大型合成氨項目中離心式壓縮機聯(lián)合廠房的布置[J];化肥設計;2013年01期

2 朱昌允;秦國良;吳讓利;;基于試驗的離心壓縮機兩種相似換算的比較[J];風機技術;2011年01期

3 王輝;趙競全;;高壓比離心壓縮機葉輪的優(yōu)化設計[J];風機技術;2010年05期

4 黃興;陳玉春;崔高鋒;鄭志明;;離心式壓縮機組多變效率的計算模型[J];天然氣工業(yè);2008年02期

5 張楚華;王寶潼;欒輝寶;劉帆;;葉頂間隙對離心葉輪氣動性能影響研究[J];流體機械;2006年12期

6 慈蕾,謝蓉,孫濤,黃鐘岳;離心式壓縮機蝸殼優(yōu)化設計[J];燃氣輪機技術;2005年03期

7 于志強,袁衛(wèi)星;高轉速離心式制冷壓縮機研究現狀及前景[J];制冷與空調;2005年03期

8 路多 ,胡文超;新一代干線客機A380和波音787的環(huán)境控制系統(tǒng)[J];航空科學技術;2005年02期

9 彭森,楊策,馬朝臣,王航;前傾角對離心壓氣機葉輪性能的影響[J];清華大學學報(自然科學版);2005年02期

10 姜曉東,戴韌;離心壓縮機葉輪的氣動設計及其數值模擬[J];上海理工大學學報;2004年05期

中國重要會議論文全文數據庫 前1條

1 花嚴紅;袁衛(wèi)星;袁修干;;一種微小流量離心壓縮機葉輪性能的數值模擬[A];中國制冷學會2007學術年會論文集[C];2007年

中國碩士學位論文全文數據庫 前7條

1 陳麗英;高速離心葉輪的氣動與結構優(yōu)化[D];天津大學;2012年

2 郝維;離心葉輪變工況氣動性能計算及CFD驗證[D];天津大學;2012年

3 唐美玲;單級離心式壓縮機內部流場分析與結構優(yōu)化[D];遼寧工程技術大學;2009年

4 劉赫;葉片擴壓器對模型級性能的影響研究[D];大連理工大學;2009年

5 王常勇;離心壓縮機快速建模及數值分析[D];華中科技大學;2008年

6 慈蕾;單級離心壓縮機靜止元件的性能分析與結構優(yōu)化[D];大連理工大學;2005年

7 劉飛;離心壓縮機的CFD分析與建模參數化[D];華中科技大學;2005年

  本文關鍵詞：離心式壓縮機性能分析及數值驗證，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：386842