離心壓縮機因具有壓比高、穩(wěn)定運行工況寬以及結(jié)構(gòu)緊湊等特點,而被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各領(lǐng)域中。離心壓縮機研發(fā)需要經(jīng)歷初始設(shè)計、試制、試驗和再設(shè)計的重復(fù)過程,因而其初始設(shè)計方案氣動性能的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品的研發(fā)進程。隨著計算機和計算流體力學(xué)技術(shù)的發(fā)展,氣動性能程序預(yù)測已成為離心壓縮機設(shè)計不可或缺的手段,對改進和優(yōu)化設(shè)計方案有著重要的指導(dǎo)意義。本文以離心壓縮機為研究對象,基于擴散模型和兩區(qū)模型理論,采用FORTRAN語言改進現(xiàn)有某一維氣動性能預(yù)測程序,并選用國際上公認(rèn)的Eckardt葉輪和Krain葉輪實驗數(shù)據(jù)進行校核。結(jié)果表明,基于擴散模型和兩區(qū)模型得到的等熵效率和壓比變化趨勢與實驗數(shù)據(jù)吻合度較好,但兩區(qū)模型預(yù)測精度更高,證明了該程序的可靠性,為后續(xù)的葉輪開發(fā)研究提供了分析工具。此外,考慮葉輪外部損失較未考慮該損失時的性能預(yù)測結(jié)果更接近實驗數(shù)據(jù)。之后,利用本改進程序?qū)α髁肯禂?shù)分別為0.02、0.1和0.2的離心壓縮機進行一維性能預(yù)測,并與相應(yīng)的三維CFD結(jié)果進行對比分析。對于三種流量系數(shù)的離心壓縮機,一維程序在壓比、等熵效率以及穩(wěn)定運行工況范圍等方面皆具有較好的預(yù)測效果,說明本程序的適用范圍... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 離心壓縮機結(jié)構(gòu)及工作原理
    1.3 離心壓縮機內(nèi)部流動研究進展
        1.3.1 葉輪內(nèi)部流動研究進展
        1.3.2 擴壓器內(nèi)部流動研究進展
    1.4 離心壓縮機性能研究方法
    1.5 離心壓縮機一維性能預(yù)測研究進展
    1.6 本文的主要工作
2 離心壓縮機一維性能預(yù)測理論
    2.1 擴散模型理論
    2.2 兩區(qū)模型理論
    2.3 離心壓縮機損失介紹
        2.3.1 葉輪內(nèi)部損失
        2.3.2 葉輪外部損失
        2.3.3 擴壓器損失
        2.3.4 離心壓縮機性能
    2.4 本章小結(jié)
3 一維程序優(yōu)化及精度驗證
    3.1 性能預(yù)測程序介紹
    3.2 兩區(qū)模型程序優(yōu)化
        3.2.1 考慮葉輪外部損失的性能預(yù)測
        3.2.2 改進程序預(yù)測效果驗證
    3.3 性能預(yù)測精度驗證
        3.3.1 Eckardt葉輪
        3.3.2 Krain葉輪
        3.3.3 驗證結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 離心壓縮機CFD計算及一維程序分析
    4.1 CFD計算理論
        4.1.1 基本控制方程
        4.1.2 湍流模型
        4.1.3 網(wǎng)格生成
    4.2 數(shù)值模擬方法
        4.2.1 模型建立與網(wǎng)格劃分
        4.2.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗證
        4.2.3 求解方式及計算條件設(shè)置
        4.2.4 數(shù)據(jù)后處理
    4.3 程序適用性分析
        4.3.1 小流量系數(shù)離心壓縮機
        4.3.2 中流量系數(shù)離心壓縮機
        4.3.3 大流量系數(shù)離心壓縮機
    4.4 工程應(yīng)用實例
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]離心壓縮機兩區(qū)域模型改進與驗證[J]. 梁奇,左志濤,朱陽歷,張雪輝,陳海生,秦偉.  航空動力學(xué)報. 2017(10)
[2]寬窄擴壓器失速機理模擬分析[J]. 徐玉梅,劉丹丹,謝俊良,沈建,楊健.  輕工機械. 2015(03)
[3]亞聲速半開式離心葉輪葉頂間隙的流動特征[J]. 劉正先,陳麗英.  航空動力學(xué)報. 2012(04)
[4]離心壓縮機級半開式葉輪采用無葉和串列擴壓器的性能分析[J]. 吳東坡,劉長勝.  風(fēng)機技術(shù). 2009(03)
[5]離心壓縮機進口導(dǎo)葉流場的數(shù)值模擬[J]. 溫選鋒,袁民建,譚佳健.  流體機械. 2008(08)
[6]離心式壓縮機運轉(zhuǎn)失效分析[J]. 蘭海峰.  科技風(fēng). 2008(07)
[7]離心壓縮機性能預(yù)測方法探討[J]. 李文華,鐘瑞興.  壓縮機技術(shù). 2007(05)
[8]帶氣腔的離心壓縮機旋轉(zhuǎn)失速的三維數(shù)值模擬[J]. 郭強,竺曉程,杜朝輝,陳華,趙巖.  航空動力學(xué)報. 2007(07)
[9]離心壓縮機葉輪內(nèi)部流場的數(shù)值模擬[J]. 趙斌,孫鐵.  壓縮機技術(shù). 2007(01)
[10]葉片擴壓器進口安裝角對離心壓縮機性能影響的數(shù)值與實驗研究[J]. 席光,周莉,丁海萍,袁民建,張春梅.  工程熱物理學(xué)報. 2006(01)

博士論文
[1]離心壓縮機葉輪應(yīng)力腐蝕行為和機理的研究[D]. 孫蛟.山東大學(xué) 2016
[2]離心壓氣機非軸對稱流動特性及進氣畸變對內(nèi)部流場的影響研究[D]. 王磊磊.北京理工大學(xué) 2015
[3]離心壓氣機氣動設(shè)計程序開發(fā)及應(yīng)用[D]. 王永生.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2014

碩士論文
[1]大流量系數(shù)離心壓縮機級間影響的數(shù)值研究[D]. 王海倫.大連理工大學(xué) 2015
[2]多級軸流壓氣機一維性能計算與優(yōu)化研究[D]. 鐘勇健.上海交通大學(xué) 2014



本文編號：3116207