某小流量离心压缩机设计与优化

发布时间：2017-04-30 15:12

  本文关键词：某小流量离心压缩机设计与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为流体机械的一种,离心压缩机在推动经济发展中起着至关重要的作用,成为航空、化工、能源等领域不可或缺的工业装备。离心压缩机通过消耗能源达到压缩工质,提升工质压力的效果。提升离心压缩机运行的效率,不论是在节能方面,还是在降低生产成本上都具有重要意义。蜗壳和扩压器作为离心压缩机静止元件中非常重要的两个部分,同时影响着机器的运行效率与稳定性。因此蜗壳和扩压器等静止部件的设计成为提高性能、效率、降低能耗和提高运行稳定性的突破口。 在本文中,通过数值模拟的手段,对某小流量离心压缩机进行了设计和优化工作。以数值模拟理论知识为基础,运用三维造型软件PRO/E、NUMECA等商用软件分别对离心压缩机叶轮、扩压器和蜗壳进行三维建模、网格划分和计算模拟工作,分析其内部流动情况。通过分析比较,找到不合理流动原因,提出多种方案对扩压器和蜗壳进行改进,对比不同形式的蜗壳内部流动的情况,最终找出较优的设计方案,并对其进行了多工况下的数值模拟。结果表明,非对称圆形截面的蜗壳可获得更均匀的速度和压力分布,此方案与初始方案相比效率有较大提升。 本文的设计与优化的结果基本可以满足用户的需求,性能较高。其中,对不同截面形式蜗壳的研究工作为今后的离心压缩机设计与优化工作积累了经验、提供一定的数据支持,具有参考意义。
【关键词】：离心式压缩机 蜗壳 扩压器 数值模拟 设计优化
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH452
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题的研究背景及意义8
• 1.2 离心压缩机发展8-9
• 1.3 离心压缩机蜗壳研究历程9-10
• 1.4 小流量离心压缩机研究10-11
• 1.5 CFD技术在流体机械中的应用11-13
• 1.6 论文的主要内容13-15
• 2 离心压缩机的初始参数及叶轮、蜗壳建模15-42
• 2.1 初始条件介绍及目标参数介绍15-16
• 2.2 叶轮的建模16-18
• 2.3 无叶扩压器各个参数选择18-19
• 2.4 蜗壳的建模19-28
• 2.4.1 圆形截面19-22
• 2.4.2 矩形截面蜗壳22-24
• 2.4.3 出风筒结构设计24-26
• 2.4.4 蜗舌的设计26-28
• 2.5 控制方程与湍流模型介绍28-31
• 2.5.1 控制方程28
• 2.5.2 湍流模型简介28-31
• 2.5.3 数值计算流程图31
• 2.6 计算网格31-37
• 2.6.1 叶轮连同部分扩压器网格的生成32-34
• 2.6.2 蜗壳网格的生成34-35
• 2.6.3 叶轮与蜗壳计算域网格连接35-36
• 2.6.4 边界条件的设置36-37
• 2.6.5 收敛标准37
• 2.7 扩压器的设计优化37-41
• 2.7.1 第一级叶轮无叶扩压器的设计与优化37-39
• 2.7.2 第二级叶轮无叶扩压器的设计与优化39-41
• 2.8 本章小结41-42
• 3 离心压缩机蜗壳的设计与优化42-65
• 3.1 圆形截面蜗壳42-46
• 3.2 矩形截面蜗壳46-50
• 3.3 特殊的圆截面蜗壳50-56
• 3.4 非对称圆形截面蜗壳56-60
• 3.5 变工况计算60-64
• 3.6 本章小结64-65
• 4 全文工作总结与展望65-67
• 4.1 全文工作总结65-66
• 4.2 论文工作展望66-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：337094