本文關(guān)鍵詞：超臨界二氧化碳壓縮機關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：二氧化碳是全世界最為關(guān)注的氣體之一,它被認為是導致地球溫室效應(yīng)的罪魁禍首。然而人們對于它的認識不只是其負面作用,由于二氧化碳在特定條件下具有特殊的性能,而這些性能被利用起來可以達到非常好的效果,以至于二氧化碳也被各行各業(yè)所青睞。超臨界二氧化碳就是一種非常良好的介質(zhì),它可以用于萃取、制冷等過程。 高壓C02其性質(zhì)特殊,對于處理超臨界二氧化碳的離心壓縮機比一般的氣體壓縮機有更多的不確定性,這就導致二氧化碳離心壓縮機故障頻發(fā)。典型的故障有兩個方面：1)轉(zhuǎn)子殘余軸向力過大導致的推力軸承瓦溫過高甚至燒損；2)由于氣流激振導致的轉(zhuǎn)子失穩(wěn)�；谝陨系脑�,本論文主要工作及貢獻如下： 1)建立離心壓縮機整級全流道模型,該模型結(jié)合了壓縮機主流道流場和轉(zhuǎn)子上間隙和密封內(nèi)的流場。采用計算流體力學(CFD)技術(shù)進行計算分析,洞悉壓縮機內(nèi)部流場的各個細節(jié)。將一次流和二次流結(jié)合分析,更加貼合實際情況。該方法能夠使設(shè)計人員直接觀察離心壓縮機內(nèi)部流場,然后可以研究結(jié)構(gòu)的改變對流場的影響,從而讓設(shè)計更加準確。 2)研究壓縮機軸向推力的不確定性因素。在CFD全流道模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上,對離心壓縮機整級軸向推力進行研究。分析離心壓縮機轉(zhuǎn)子在不同入口壓力、不同密封間隙和不同工作流量情況下軸向推力的變化情況。對軸向力的準確把握可以有效避免離心壓縮機因軸向推力過大而導致軸承燒瓦等故障。同時基于該模型,研究不同的工況參數(shù),對氣流激振性能的影響。 3)針對實際的高壓大流量二氧化碳壓縮機,進行氣動性能的分析,并對比CFD計算結(jié)果和實際狀態(tài)偏差驗證方法的可靠性。 本文基于CFD技術(shù),主要探究一種離心壓縮機模擬的更加準確的方法,以及基于該方法的離心壓縮機性能與參數(shù)的影響因素的研究。本項目的研究為超臨界二氧化碳壓縮機的性能的準確預(yù)測提供理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：超臨界二氧化碳 離心式壓縮機 CFD 數(shù)值模擬 軸向力
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH452
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 緒論16-26
• 1.1 課題來源、研究背景和意義16-24
• 1.1.1 課題來源16
• 1.1.2 研究背景和意義16-18
• 1.1.3 離心壓縮機研究技術(shù)的發(fā)展過程18-21
• 1.1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-24
• 1.2 相關(guān)分析軟件及其應(yīng)用24-25
• 1.2.1 AYSYS軟件24
• 1.2.2 CFX軟件24
• 1.2.3 Concept NREC軟件24-25
• 1.3 本文主要工作25-26
• 第二章 離心壓縮機數(shù)值模擬方法研究26-40
• 2.1 計算流體力學(CFD)分析過程26
• 2.2 離心式壓縮機整級全流道模型CFD模擬26-38
• 2.2.1 流場模型27-28
• 2.2.2 控制方程28-31
• 2.2.3 網(wǎng)格劃分31-35
• 2.2.4 求解器設(shè)置35-38
• 2.3 本章小結(jié)38-40
• 第三章 基于離心壓縮機全流道模擬的流場分析40-54
• 3.1 整級壓比計算40-41
• 3.2 葉輪葉片表面壓力分布41-44
• 3.3 葉輪出口速度分布44
• 3.4 葉輪流道內(nèi)流場分布44-45
• 3.5 殘差分布45-46
• 3.6 密封流場46-49
• 3.7 葉輪間隙內(nèi)流場49-52
• 3.8 本章小結(jié)52-54
• 第四章 離心壓縮機軸向力和氣流激振性能分析54-72
• 4.1 軸向力分析54-65
• 4.1.1 離心壓縮機轉(zhuǎn)子軸向推力分析原理54-56
• 4.1.2 基于CFD的軸向力計算結(jié)果分析56-61
• 4.1.3 密封間隙對軸向推力的影響61-64
• 4.1.4 質(zhì)量流量對軸向推力的影響64-65
• 4.2 氣流激振性能分析65-70
• 4.2.1 離心壓縮機轉(zhuǎn)子動力學特性65-66
• 4.2.2 轉(zhuǎn)子動態(tài)特性參數(shù)計算66-70
• 4.3 本章小結(jié)70-72
• 第五章 二氧化碳離心壓縮機模擬方法驗證72-82
• 5.1 超臨界二氧化碳72-76
• 5.1.1 超臨界二氧化碳的性質(zhì)72-74
• 5.1.2 超臨界CO_2的布雷頓循環(huán)74-76
• 5.2 高壓二氧化碳壓縮機76-77
• 5.3 采用兩種軟件進行模擬77-80
• 5.4 結(jié)果對照80-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 全文總結(jié)82-83
• 6.2 課題展望83-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88-90
• 研究成果和發(fā)表的學術(shù)論文90-92
• 作者和導師簡介92-93
• 附件93-94

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郝開元;王維民;;基于CFD的離心壓縮機整級性能優(yōu)化設(shè)計[J];風機技術(shù);2012年02期

2 陳宗華;谷傳綱;舒信偉;;基于CFD技術(shù)的離心壓縮機徑向進氣室結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化設(shè)計[J];機械工程學報;2010年14期

  本文關(guān)鍵詞：超臨界二氧化碳壓縮機關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：347412