本文關鍵詞：PCL803型離心壓縮機葉輪結構參數(shù)影響分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著深海油氣開采、天然氣儲運等能源領域的快速發(fā)展,PCL803型等國產離心壓縮機組在西氣東輸?shù)戎卮筇烊粴夤艿垒斔凸こ讨械膽酶訌V泛,壓比、多變效率是離心式壓縮機性能的重要指標,選擇性能較好的葉輪是離心壓縮機設計中亟需解決的問題。本文基于計算流體力學方法,對PCL803型離心壓縮機葉輪內部流場進行了數(shù)值模擬計算,分析了葉輪的結構參數(shù)對壓縮機壓比、多變效率、內部流場的影響,提出了PCL803型離心壓縮機葉輪選型的建議,主要開展了以下幾個方面的工作： (1)對國產離心壓縮機在西氣東輸工程中的應用進行了統(tǒng)計分析,收集了PCL803型離心壓縮機的結構參數(shù)數(shù)據(jù)、設計資料、運行工況等,對離心壓縮機的結構與性能參數(shù)進行了分析； (2)針對PCL803型離心壓縮機葉輪的結構特點,建立了葉輪內部流動的基本控制方程,湍流模型選取Reynolds平均法的標準k-ε模型,葉輪近壁區(qū)域選擇標準壁面函數(shù)進行計算,葉輪旋轉和靜止區(qū)域的處理選用MRF模型,利用二階迎風格式進行控制方程的離散,選擇SIMPLEC算法對離散方程進行求解； (3)利用Pro/E軟件建立葉輪的三維實體模型,非結構化四面體進行網格劃分,合理設定邊界條件,將FLUENT軟件數(shù)值模擬計算的葉輪進出口溫度、壓力值與離心壓縮機葉輪實驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了數(shù)值計算方法的可靠性,確定該數(shù)值計算模型適合用于本文離心壓縮機葉輪的流場計算和氣動性能的分析； (4)分別改變葉輪葉片數(shù)、葉片厚度以及葉片出口安裝角,建立了15組葉輪模型,對每組葉輪的內部流場進行數(shù)值模擬,在1.57---6.57kg/s的進口質量流量工況下,分析不同的葉輪結構參數(shù)對PCL803型離心壓縮機的壓比、多變效率以及內部流場的影響； (5)提出PCL803型離心壓縮機葉輪的選型建議,初始葉輪葉片數(shù)為15片,葉片厚度為12mm,葉片出口安裝角為77.5。,優(yōu)選為葉片數(shù)為16片,葉片厚度為14mm,葉片出口安裝角為82.5。的葉輪。 研究表明：葉片數(shù)增加可以提高葉輪壓比和多變效率,但當葉片數(shù)大于某一上限時,多變效率將降低,壓比有較小幅度的提升；隨著葉片厚度增加,葉輪的壓比將降低,而葉輪多變效率會增加,但多變效率增加的幅度大于壓比降低幅度；隨著葉片出口安裝角度增大,葉輪多變效率和壓比都將逐漸增加,但出口安裝角從82.5。增大到87.5。,多變效率有所降低；單臺PCL803型離心壓縮機采用優(yōu)選葉輪,壓比可以提升1.82%,多變效率可以增加3.81%,每年可以節(jié)約電費335.7萬元。
【關鍵詞】：PCL803 離心壓縮機 葉輪 數(shù)值模擬 性能
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH452
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 葉輪機械內部流動數(shù)值模擬發(fā)展歷史10-11
• 1.2.2 離心壓縮機級內流動研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 技術路線14
• 1.4 主要研究內容14-15
• 1.5 本章小結15-16
• 第2章 PCL803型離心壓縮機結構與性能參數(shù)分析16-25
• 2.1 國產離心壓縮機在西氣東輸?shù)膽?/span>16
• 2.2 西氣東輸PCL803型離心壓縮機16-18
• 2.3 PCL803型離心壓縮機基本結構18-22
• 2.3.1 葉輪18-21
• 2.3.2 其他部件21-22
• 2.4 離心壓縮機的基本性能參數(shù)22-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第3章 離心壓縮機葉輪流場數(shù)值模擬理論25-38
• 3.1 離心壓縮機葉輪內部基本控制方程25-27
• 3.1.1 質量守恒方程25
• 3.1.2 動量守恒方程25-26
• 3.1.3 能量守恒方程26
• 3.1.4 狀態(tài)方程26-27
• 3.2 湍流模型選取27-32
• 3.2.1 湍流基本方程27-29
• 3.2.2 湍流數(shù)值模擬方法選取29-32
• 3.3 近壁區(qū)求解方法確定32-33
• 3.4 旋轉和靜止區(qū)域求解33-34
• 3.5 離散方法的選取34
• 3.6 離散格式確定34-35
• 3.7 離散方程求解方法35-37
• 3.8 本章小結37-38
• 第4章 葉輪內部流場數(shù)值模擬38-58
• 4.1 FLUENT軟件簡介38-41
• 4.1.1 FLUENT軟件功能39-40
• 4.1.2 FLUENT程序結構與求解40-41
• 4.2 葉輪模型建立41-43
• 4.3 劃分網格43-46
• 4.3.1 網格單元選擇43-44
• 4.3.2 網格單元劃分44-45
• 4.3.3 網格單元評定與網格無關性驗證45-46
• 4.4 FLUENT求解46-51
• 4.4.1 確定計算模型與操作環(huán)境46-47
• 4.4.2 計算結果的收斂性判斷47-48
• 4.4.3 計算結果輸出和顯示48-51
• 4.5 離心壓縮機葉輪實驗51-55
• 4.5.1 實驗裝置51
• 4.5.2 測量儀器51-54
• 4.5.3 數(shù)據(jù)采集及處理54-55
• 4.6 數(shù)值模擬驗證55-56
• 4.7 本章小結56-58
• 第5章 葉輪結構對PCL803型離心壓縮機性能的影響58-74
• 5.1 葉片數(shù)對壓縮機性能的影響58-64
• 5.1.1 葉片數(shù)的確定58
• 5.1.2 壓比、多變效率對比58-60
• 5.1.3 內部流場對比60-64
• 5.2 葉片厚度對壓縮機性能的影響64-68
• 5.2.1 葉片厚度的確定64
• 5.2.2 壓比、多變效率對比64-65
• 5.2.3 內部流場對比65-68
• 5.3 葉片出口安裝角對壓縮機性能的影響68-72
• 5.3.1 葉片出口安裝角的確定68-69
• 5.3.2 壓比、多變效率對比69-70
• 5.3.3 內部流場對比70-72
• 5.4 本章小結72-74
• 第6章 PCL803型離心壓縮機葉輪選型74-79
• 6.1 優(yōu)選葉輪74
• 6.2 壓比、多變效率對比74-75
• 6.3 內部流場對比75-77
• 6.4 經濟性分析77-78
• 6.5 本章小結78-79
• 第7章 結論與建議79-81
• 7.1 結論79-80
• 7.2 建議80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-87
• 附錄1 PCL803型離心壓縮機結構參數(shù)87-88
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：277107