G4-73型離心風機旋轉失速的主動控制研究
本文關鍵詞:G4-73型離心風機旋轉失速的主動控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:風機是工業(yè)生產部門重要的輔助設備,廣泛應用于火力發(fā)電、石油化工、鋼鐵冶金、采礦等行業(yè),其實際運行狀況直接關系到工業(yè)生產的安全、經(jīng)濟運行。對于火力發(fā)電廠調峰發(fā)電機組,離心風機經(jīng)常在部分負荷下運行,當離心風機流量降低到一定程度后,進入吸力側旋轉失速,流量、壓力等參數(shù)出現(xiàn)較大幅度的波動,嚴重時可能會導致風機振動或葉片斷裂等故障發(fā)生。 本文以G4-73No.8D型離心通風機為研究對象,采用FLUENT軟件對該離心風機吸力側失速現(xiàn)象進行三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬并對旋轉失速進行吹氣主動控制研究。數(shù)值模擬結果表明:G4-73No.8D型離心風機在流量為4.30m3s1時發(fā)生旋轉失速,失速先兆起源于蝸舌附近,在旋轉失速現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展過程中,失速團隨葉輪旋轉且影響區(qū)域周向、軸向和徑向發(fā)展,同時風機葉輪和蝸殼的聲場也發(fā)生規(guī)律性變化。對風機旋轉失速現(xiàn)象進行吹氣主動控制后,對于不同吹氣速度,,在較低的吹氣速度下離心風機的穩(wěn)定裕度幾乎沒有擴展,在一定速度范圍內,隨著吹氣速度的上升,葉輪流道內的流場逐漸更加均勻,在較高的吹氣速度下風機流場穩(wěn)定但噪聲水平大幅提升;在吹氣速度為110m s1時,離心風機內的流場均勻性較差,但分離渦不隨風機葉輪的旋轉而移動,流量和全壓等參數(shù)波動范圍較小,當風機流量降低到3.46m3s1時,離心風機再次進入旋轉失速的發(fā)生、發(fā)展與成熟過程,同時風機噪聲也提高到較高水平。
【關鍵詞】:離心風機 旋轉失速 主動控制 數(shù)值模擬
【學位授予單位】:華北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH432
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 緒論9-13
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 旋轉失速控制研究現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 試驗研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 數(shù)值計算研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 本文主要研究內容12-13
- 第2章 數(shù)值計算理論和實現(xiàn)條件13-18
- 2.1 數(shù)值計算理論13-15
- 2.1.1 控制方程13
- 2.1.2 湍流模型13-14
- 2.1.3 用戶自定義函數(shù)14-15
- 2.1.4 并行計算15
- 2.2 數(shù)值計算的條件15-17
- 2.2.1 幾何模型15-16
- 2.2.2 邊界條件16
- 2.2.3 節(jié)流閥模型16
- 2.2.4 寬帶噪聲源模型16-17
- 2.3 本章小結17-18
- 第3章 離心風機旋轉失速的數(shù)值研究18-37
- 3.1 引言18
- 3.2 網(wǎng)格劃分18-19
- 3.3 風機進入數(shù)值失速的步驟19
- 3.4 數(shù)值計算結果及分析19-35
- 3.4.1 氣動特性分析19-20
- 3.4.2 流體動力學特征分析20-30
- 3.4.3 噪聲特性預估30-35
- 3.5 本章小結35-37
- 第4章 旋轉失速的吹氣主動控制研究37-54
- 4.1 引言37
- 4.2 建立幾何模型37-39
- 4.2.1 理論依據(jù)37
- 4.2.2 幾何模型37-38
- 4.2.3 數(shù)值計算步驟38-39
- 4.3 數(shù)值計算結果及分析39-53
- 4.3.1 氣動特性分析39-40
- 4.3.2 吹氣速度對風機旋轉失速的影響40-47
- 4.3.3 不同流量下風機的流體動力學特征47-53
- 4.4 本章小結53-54
- 第5章 結論與展望54-56
- 5.1 結論54-55
- 5.2 展望55-56
- 參考文獻56-59
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果59-60
- 致謝60
【參考文獻】
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本文編號:438391
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