液力透平能夠用于回收工業(yè)流程中的余壓能,是我國當前能源政策中重點開發(fā)的裝備。在一些工業(yè)流程的余壓能回收中,高壓工質(zhì)為氣液兩相混合物,此時要求液力透平能夠在氣液兩相條件下高效穩(wěn)定的運行。為揭示透平在兩相工況下的氣液相流動規(guī)律和能量轉(zhuǎn)化機理,改善透平內(nèi)部氣相工質(zhì)分布不均勻的現(xiàn)象,提高透平在兩相工況下的能量回收效率,本文采用歐拉-歐拉粒子兩相模型和SSTk-ω湍流模型對一水輪機式液力透平展開研究,探究了該模型在不同的氣液兩相工況下工作時的外特性能,研究了透平內(nèi)部兩相工質(zhì)的流動規(guī)律,分析了透平內(nèi)兩相分離的機理以及透平做功能力隨進口含氣率下降的原因,提出了抑制蝸殼內(nèi)氣液分離的改型方案,并對方案效果進行了數(shù)值計算分析。研究結(jié)果表明,水輪機式液力透平在純液工況工作時擁有90%的效率;隨著透平入口工質(zhì)中含氣率的增加,透平的效率和輸出功率明顯下降,兩相工質(zhì)在蝸殼中的氣液分離現(xiàn)象加劇,透平內(nèi)部流場中的氣相分布不均勻程度隨之加劇,葉輪出口邊的氣相體積分數(shù)增大并產(chǎn)生氣相聚集。與此同時,葉輪進口邊發(fā)生回流,葉輪流道內(nèi)吸力面的游渦變大,耗散的能量增大,壓力面和吸力面壓差降低,導(dǎo)致透平輸出功率和效率降低。在蝸殼中蹭...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1我國潛在的可回收余能儲量Fig.1-1China'spotentialrecoverableresidualenergyreserves

意義革命的推進，在石油化工行業(yè)推行清潔能源、保護業(yè)提高能效和降低污染，是我當前能源政策的主要劃綱要（2006-2020）》中指出在能源領(lǐng)域工業(yè)節(jié)能要等能耗比較高的行業(yè)[1,2]。在合成氨、石油煉化、放出來的工質(zhì)仍然具有余壓能，它們都需要進行減是利用減壓閥門來實現(xiàn)[3.4]。而余壓....

圖2-1氣泡在混合工質(zhì)中的受力Fig.2-1Theforceofthebubbleinthemixedworkingmedium

圖2-1氣泡在混合工質(zhì)中的受力Fig.2-1Theforceofthebubbleinthemixedworkingm介質(zhì)為氣液兩相工質(zhì)時，氣相會發(fā)生聚集，同本質(zhì)是單獨氣泡的運動造成的。單獨的氣泡潤滑力、升力、湍流耗散力和虛擬質(zhì)量力的總流動特性的研究中，氣....

圖2-2多相流模型分類Fig.2-2Classificationofmultiphaseflowmodels

圖2-2多相流模型分類Fig.2-2Classificationofmultiphaseflowmodels相模型的每種工質(zhì)共享壓力場，對其余變量進行單獨求解。它的求中氣液工質(zhì)的實際流動狀態(tài)。但是，這樣的計算比均相的計算要復(fù)雜計算資源，存儲空間，以及耗時更多。非均相....

圖2-3模型結(jié)構(gòu)圖

=inoutPP何參數(shù)在透平工況時內(nèi)部流場表現(xiàn)糟糕，氣相分布不均勻，這也是能表現(xiàn)糟糕的原因。本文選取課題組設(shè)計的水輪機式液力透某合成氨工業(yè)過程設(shè)計，模型采取背靠背式轉(zhuǎn)輪，增加雙出留導(dǎo)葉，這樣不僅可以抵消徑向力，還可以改善透平內(nèi)部流模型的導(dǎo)葉開度為11°，在本文的研究過程中，....

本文編號：3970864