長期以來,旋渦鼓風(fēng)機(jī)作為一種流量小,壓頭高,廣泛應(yīng)用與各行業(yè)的增壓裝置,多是以實驗的方法對其進(jìn)行統(tǒng)計、分析。而其內(nèi)部復(fù)雜的流動情況無法反映在根據(jù)實驗結(jié)果得出的經(jīng)驗公式上�，F(xiàn)有的對旋渦風(fēng)機(jī)進(jìn)行的CFD模擬研究中,多是以整機(jī)作為研究對象,而未對具體的細(xì)部流動特點進(jìn)行深入探討。本文利用CFD技術(shù),對旋渦風(fēng)機(jī)的單個葉片內(nèi)的流動特點做出了數(shù)值模擬并進(jìn)行了分析,對旋渦風(fēng)機(jī)的設(shè)計及計算方法提供了參考。首先,本文介紹了旋渦風(fēng)機(jī)的特點、應(yīng)用領(lǐng)域、工作原理和基本方程,以及一種改進(jìn)機(jī)型的結(jié)構(gòu)特點,說明了其工作機(jī)理,并利用CFD數(shù)值模擬軟件對這種旋渦鼓風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)的離心葉片的預(yù)加壓作用做出了計算與分析,證明了這種設(shè)計對于旋渦風(fēng)機(jī)全壓的提高有顯著幫助。接著,本文對后向彎角15°的葉片進(jìn)行了建模,計算并分析了氣體在其內(nèi)部的流動特點,說明了縱向旋渦與徑向旋渦的存在,并首次計算出了旋渦風(fēng)機(jī)單個葉片對于氣體的加壓效果。利用葉片進(jìn)出口速度三角形,計算了氣體在風(fēng)機(jī)內(nèi)做周期性旋渦運動的周期次數(shù),從而得出風(fēng)機(jī)理論全壓,通過與同類產(chǎn)品規(guī)格實驗結(jié)果的比較,此方法是較為準(zhǔn)確并有實際意義的。最后,對不同葉片結(jié)構(gòu)對風(fēng)機(jī)壓升效果的影響進(jìn)行了... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 旋渦鼓風(fēng)機(jī)的發(fā)展
        1.2.2 旋渦鼓風(fēng)機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.3 CFD技術(shù)及其在葉輪機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.1 CFD技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 CFD軟件及其主要特點
        1.3.3 CDF技術(shù)在葉輪機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用
    1.4 本文選用的CFD軟件介紹
    1.5 本文的主要目的和主要工作
第2章 旋渦鼓風(fēng)機(jī)基本原理及改進(jìn)機(jī)型的特點
    2.1 旋渦鼓風(fēng)機(jī)簡介
    2.2 旋渦鼓風(fēng)機(jī)的特點
    2.3 旋渦鼓風(fēng)機(jī)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
    2.4 旋渦鼓風(fēng)機(jī)的工作原理
        2.4.1 傳統(tǒng)旋渦鼓風(fēng)機(jī)的工作原理
        2.4.2 改進(jìn)型旋渦鼓風(fēng)機(jī)介紹
    2.5 旋渦氣泵的基本方程式
    2.6 本章小結(jié)
第3章 離心葉片預(yù)加壓能力計算及效果分析
    3.1 離心葉片的建模及數(shù)值求解
        3.1.1 建立模型及初始條件
        3.1.2 流動控制方程
        3.1.3 紊流模型及數(shù)值方法
    3.2 計算結(jié)果及分析
        3.2.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械速度三角形原理及加壓原理
        3.2.2 流道內(nèi)速度及壓力分布結(jié)果及分析
    3.3 離心葉片預(yù)加壓效果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 旋渦葉片加壓效果計算方法及結(jié)果研究
    4.1 單個旋渦葉片的計算方法研究
        4.1.1 初始條件
        4.1.2 流動控制方程
        4.1.3 紊流模型
        4.1.4 方程離散及差分方式
        4.1.5 物理模型
        4.1.6 初始化及收斂條件
    4.2 計算結(jié)果分析及驗證
        4.2.1 氣體在葉道內(nèi)的流動
        4.2.2 氣體單次進(jìn)出葉片的壓升
        4.2.3 旋渦葉片加壓總壓升算法
    4.3 本章小結(jié)
第5章 幾何參數(shù)對風(fēng)機(jī)性能的影響
    5.1 葉片形狀對風(fēng)機(jī)性能的影響
    5.2 旋渦風(fēng)機(jī)中葉輪與殼體間的間隙選擇
    5.3 隔舌尺寸對旋渦風(fēng)機(jī)壓升的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]小流量高揚程離心旋渦泵的設(shè)計與試驗研究[J]. 謝鵬,朱祖超,偶國富,崔寶玲,李日失.  流體機(jī)械. 2007(08)
[2]旋渦氫氣鼓風(fēng)機(jī)性能數(shù)值模擬[J]. 蔡兆麟,張文俊.  石油化工設(shè)備. 2005(02)
[3]旋渦鼓風(fēng)機(jī)幾何參數(shù)對其性能的影響[J]. 張文俊,蔡兆麟.  化工裝備技術(shù). 2005(01)
[4]葉輪參數(shù)對旋渦鼓風(fēng)機(jī)性能的影響[J]. 蔡兆麟,張文俊.  流體機(jī)械. 2004(12)
[5]旋渦泵的內(nèi)部流動研究[J]. 董穎,施衛(wèi)東,汪永志.  水泵技術(shù). 2004(01)
[6]不同間隙條件下的葉頂區(qū)流動[J]. 王正明,賈希誠,王嘉煒.  工程熱物理學(xué)報. 2003(02)
[7]旋渦風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動的邊界元解法[J]. 張艷莉,方曉英,朱報禎.  風(fēng)機(jī)技術(shù). 2002(04)
[8]CFD通用軟件綜述[J]. 姚征,陳康民.  上海理工大學(xué)學(xué)報. 2002(02)
[9]風(fēng)扇/壓氣機(jī)技術(shù)發(fā)展和對今后工作的建議[J]. 陳矛章.  航空動力學(xué)報. 2002(01)
[10]離心通風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場模擬中的幾何建模[J]. 段江南,蔡兆麟.  風(fēng)機(jī)技術(shù). 2001(06)

碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)機(jī)械強度校核系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 張文俊.華中科技大學(xué) 2005



本文編號：3437937