液力透平能量回收技術(shù)作為石化企業(yè)減小能耗,降低生產(chǎn)成本的有效途徑,受到越來越多學(xué)者的關(guān)注。該技術(shù)是將工業(yè)流程中產(chǎn)生的高壓液體對(duì)液力透平葉輪做功,高壓液體的壓力能轉(zhuǎn)換為透平軸的機(jī)械能,來帶動(dòng)其它旋轉(zhuǎn)機(jī)械或者發(fā)電機(jī)工作,達(dá)到能量回收的目的。目前對(duì)液力透平技術(shù)的研究主要集中在單級(jí)離心泵反轉(zhuǎn)式透平上,對(duì)多級(jí)液力透平的研究還較少。多級(jí)離心泵反轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)在液力透平技術(shù)中應(yīng)用前景廣闊,為了進(jìn)一步提高其能量回收效率、減小振動(dòng),需要對(duì)其流動(dòng)特性進(jìn)行分析并對(duì)過流部件進(jìn)行優(yōu)化研究。本課題以石油加氫裂化流程中能量回收的多級(jí)液力透平作為研究對(duì)象,主要研究內(nèi)容包括:（1）分別選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε、RNG k-ε、標(biāo)準(zhǔn)k-ω和SST k-ω四種湍流模型對(duì)多級(jí)液力透平的性能進(jìn)行數(shù)值模擬預(yù)測,將數(shù)值計(jì)算與外特性試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,得出對(duì)透平外特性預(yù)測精度更好的湍流模型,并對(duì)不同湍流模型和不同流量下液力透平的內(nèi)流場進(jìn)行分析;（2）設(shè)計(jì)120°、130°和140°包角的液力透平模型并進(jìn)行定常和非定常數(shù)值模擬計(jì)算,分析包角對(duì)透平性能的影響;（3）分別對(duì)環(huán)形進(jìn)水室、對(duì)稱半螺旋形進(jìn)水室和螺旋形進(jìn)水室結(jié)構(gòu)的液力透平模型進(jìn)行定常和非定常數(shù)值計(jì)算,... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意義
    1.3 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 液力透平的基本理論及其CFD計(jì)算方法
    2.1 液力透平的分類和基本結(jié)構(gòu)
        2.1.1 液力透平的分類
        2.1.2 液力透平的基本結(jié)構(gòu)和工作形式
    2.2 液力透平的基本參數(shù)和基本方程
        2.2.1 基本參數(shù)
        2.2.2 基本方程
    2.3 液力透平的CFD介紹
        2.3.1 CFD技術(shù)簡介
        2.3.2 CFD數(shù)值模擬的軟件
    2.4 液力透平CFD數(shù)值模擬的主要步驟
        2.4.1 計(jì)算域選取及網(wǎng)格劃分
        2.4.2 湍流模型的選取
        2.4.3 控制方程的離散方法
        2.4.4 初始條件與邊界條件設(shè)定
        2.4.5 液力透平CFX定常計(jì)算的求解設(shè)置
第三章 多級(jí)液力透平的流動(dòng)特性分析
    3.1 計(jì)算模型
    3.2 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關(guān)性檢查
        3.2.1 網(wǎng)格劃分
        3.2.2 網(wǎng)格無關(guān)性檢查
    3.3 不同湍流模型下液力透平的外特性計(jì)算
        3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        3.3.2 RNG k-ε湍流模型數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)k-ω湍流模型數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        3.3.4 SST k-ω湍流模型數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        3.3.5 各湍流模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
    3.4 多級(jí)液力透平內(nèi)流場分析
        3.4.1 額定流量工況下各湍流模型的內(nèi)流場對(duì)比分析
        3.4.2 不同流量工況下標(biāo)準(zhǔn)k-ω湍流模型的內(nèi)流場對(duì)比分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 葉輪葉片包角的優(yōu)化研究
    4.1 葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)透平性能的影響
    4.2 葉輪葉片包角的研究方案
    4.3 不同葉片包角透平模型的定常數(shù)值計(jì)算
        4.3.1 外特性分析
        4.3.2 內(nèi)流場分析
    4.4 不同葉片包角透平模型的非定常數(shù)值計(jì)算
        4.4.1 壓力監(jiān)測點(diǎn)布置及非定常計(jì)算設(shè)置
        4.4.2 非定常計(jì)算結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 進(jìn)水室的優(yōu)化研究
    5.1 環(huán)形進(jìn)水室的特點(diǎn)分析
    5.2 進(jìn)水室結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化方案
        5.2.1 左右對(duì)稱半螺旋形進(jìn)水室的設(shè)計(jì)
        5.2.2 螺旋形進(jìn)水室的設(shè)計(jì)
    5.3 定常計(jì)算結(jié)果分析
        5.3.1 不同進(jìn)水室的透平外特性對(duì)比分析
        5.3.2 不同進(jìn)水室的透平內(nèi)流場對(duì)比分析
    5.4 非定常計(jì)算結(jié)果分析
        5.4.1 壓力監(jiān)測點(diǎn)布置及非定常計(jì)算設(shè)置
        5.4.2 非定常計(jì)算結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：2946612