小流量級一般對應狹窄的葉輪及出口寬度，摩擦損失增加，葉輪與固定元件間的漏氣損失、二次流損失以及輪盤鼓風損失等所占的比例也相對增加，導致小流量級的多變效率較低，甚至在0.6以下。近年來，國外廠商利用CFD技術使設計水平取得了長足進步，使壓縮機效率顯著提高。而我國目前還處在起步階段，產(chǎn)品效率低、功耗大。 本文研究的模型級是沈陽鼓風機有限公司某多級離心壓縮機后面段的小流量級，其設計水平尚停留在意大利新比隆公司的七十年代，與當今國際同類產(chǎn)品相比，級效率低十個百分點之多。之前，文獻[1]對該模型級的內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬，通過結構優(yōu)化使整級效率得到顯著提高。但是，這一科研成果并未得到實驗結果的驗證，因而有必要對其進行更深入的研究。 考慮到實驗臺與文獻[1]計算模型的結構不盡相同，實驗結果與數(shù)值計算結果的可比性不佳，本文以實驗臺為研究對象。首先，利用NUMECA等軟件建立起與原結構實驗臺相同的數(shù)值計算平臺，采用不同的湍流模型進行數(shù)值模擬，將得到的性能參數(shù)與新比隆公司提供的可靠實驗數(shù)據(jù)相比較，確定一種適合本算例的湍流模型。在此基礎上對結構改進后的實驗臺進行數(shù)值模擬，將得到的性能參數(shù)與原結... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外的研究進展
        1.2.1 國外的研究情況
        1.2.2 國內(nèi)的研究情況
    1.3 CFD軟件簡介
        1.3.1 CFD軟件的特點
        1.3.2 CFD軟件在我國的應用
        1.3.3 本文選用的CFD軟件--NUMECA
    1.4 論文的主要內(nèi)容
2 數(shù)值計算的理論模型
    2.1 流動控制方程
    2.2 湍流模型
    2.3 空間離散與差分格式
    2.4 多重網(wǎng)格技術和時間積分
        2.4.1 多重網(wǎng)格技術
        2.4.2 多階Runge-Kutta法
        2.4.3 隱式殘差光順技術
    2.5 網(wǎng)格生成方法
        2.5.1 計算流體力學中的網(wǎng)格生成技術
        2.5.2 NUMECA提供的網(wǎng)格生成模塊
    2.6 本章小結
3 模型級內(nèi)流場的數(shù)值分析
    3.1 模型簡介
        3.1.1 幾何結構特點
        3.1.2 計算工況參數(shù)
    3.2 網(wǎng)格生成
        3.2.1 計算域的確定
        3.2.2 計算網(wǎng)格的生成
    3.3 計算模型
        3.3.1 邊界條件設定
        3.3.2 初場設定
        3.3.3 其他控制參數(shù)設定
        3.3.4 收斂標準
    3.4 計算結果及分析
    3.5 本章小結
4 離心壓縮機小流量模型級靜止元件的數(shù)值優(yōu)化
    4.1 模型的結構特點
        4.1.1 輪毅比及葉輪進口相對直徑
        4.1.2 葉輪葉片進口角
        4.1.3 葉輪葉片前緣形狀
        4.1.4 擴壓器
    4.2 數(shù)值計算及結果分析
        4.2.1 網(wǎng)格生成
        4.2.2 計算設定及結果分析
    4.3 彎道結構分析
    4.4 擴壓器的結構優(yōu)化
        4.4.1 子午流道形狀的修改
        4.4.2 葉型的分析討論
        4.4.3 葉片中心型線的分析討論
    4.5 回流器的結構優(yōu)化
    4.6 模型級性能曲線的計算分析及比較
    4.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
大連理工大學學位論文版權使用授權書



本文編號：3200740