【摘要】：目前全球在對(duì)能源的需求方面正發(fā)生變化,人們更加重視對(duì)環(huán)境的保護(hù),同時(shí)電力系統(tǒng)也受到更多關(guān)注,而微型燃?xì)廨啓C(jī)因其自身的特點(diǎn)受到了人們的更多關(guān)注。作為微型燃?xì)廨啓C(jī)的核心部件之一的高轉(zhuǎn)速、高壓比離心壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)在微型燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)體系中具有舉足輕重的地位。了解離心壓氣機(jī)流動(dòng)機(jī)理,提高壓氣機(jī)性能成為了研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)100kW高轉(zhuǎn)速、高壓比的離心壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,在完成網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證后,對(duì)不同轉(zhuǎn)速下離心壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,繪制離心壓氣機(jī)的特性線,分析其性能和內(nèi)部流場(chǎng)的變化,探究高轉(zhuǎn)速、高壓比離心壓氣機(jī)中影響性能的因素。對(duì)離心壓氣機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了研究,分析激波、泄露流等對(duì)流場(chǎng)的影響,掌握了離心壓氣機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的特性。本文對(duì)設(shè)計(jì)的離心壓氣機(jī)進(jìn)行了大量的數(shù)值計(jì)算。討論了改變?nèi)~片數(shù)目,增加葉片厚度對(duì)離心葉輪流量、壓比和效率等總體性能的影響,分析了參數(shù)改變后離心壓氣機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的變化,總結(jié)其影響規(guī)律,得到了不同葉片數(shù)目和不同葉片厚度的離心壓氣機(jī)的性能參數(shù),為離心壓氣機(jī)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了依據(jù)。對(duì)葉頂間隙為0.2mm、0.4mm、0.6mm和0.8mm的離心壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,研究其對(duì)壓氣機(jī)性能和流場(chǎng)的影響,對(duì)比不同間隙條件下的性能曲線,分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)葉頂間隙在葉頂間隙為0.2mm和0.4mm時(shí)壓氣機(jī)工作性能良好,壓氣機(jī)的絕熱效率高,總壓比大。當(dāng)葉頂間隙增大到0.06cm甚至0.08cm時(shí),流線由壓力面翻過葉頂進(jìn)入壓力面的趨勢(shì)得到增強(qiáng),葉頂泄露損失急劇增大,壓氣機(jī)的工作性能降低,工作流量范圍大大減小。本論文的研究結(jié)果表明,高轉(zhuǎn)速、高壓比離心壓氣機(jī)內(nèi)部存在復(fù)雜的流動(dòng),通過改變?nèi)~片數(shù)目、葉片厚度以及葉頂間隙的大小對(duì)壓氣機(jī)性能的影響十分顯著,為提高設(shè)計(jì)離心壓氣機(jī)的性能提供幫助。
【圖文】：

微型燃?xì)廨啓C(jī)本身具有振動(dòng)噪音小、污染排放少、可以燃燒多種燃料、燃料消耗少、可多臺(tái)擴(kuò)容、維修間期長(zhǎng)、可遠(yuǎn)程控制診斷等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)多被用于并網(wǎng)發(fā)電、分布式發(fā)電、無人機(jī)、導(dǎo)彈助推器等方面。在美國(guó)、加拿大地區(qū)曾發(fā)生過大規(guī)模的停電事故，這反應(yīng)出集中供電這一方式的缺點(diǎn)，使得微型燃?xì)廨啓C(jī)受到重視。微型燃?xì)廨啓C(jī)在如今的中國(guó)也有著很好的發(fā)展前景，在今天以微型燃?xì)廨啓C(jī)為核心的分布式供能系統(tǒng)已然成為了我國(guó)一種新的供能方式，在我國(guó)有著很大的市場(chǎng)。比如在現(xiàn)在我國(guó)的新疆省由于地廣人稀供電仍是需要解決的問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)新疆仍有 46 萬戶 279 萬人供電需求難以保證，要想解決這些人的用電問題靠原有的集中供電、電網(wǎng)運(yùn)輸在地域廣闊的新疆很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谶h(yuǎn)距離供電的過程中大量電能被消耗造成大量資源的浪費(fèi)，但是利用微型燃?xì)廨啓C(jī)的分布式發(fā)電或熱電聯(lián)供的方式可以完美的解決當(dāng)?shù)鼐用竦挠秒娚踔潦怯脽釂栴}。微型燃?xì)廨啓C(jī)的分布式發(fā)電除了供電簡(jiǎn)單便捷外，與傳統(tǒng)的煤火發(fā)電相比還具有保護(hù)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，而與核能發(fā)電相比不需要特定的水源，限制條件更少。微型燃?xì)廨啓C(jī)可以有效的利用新能源并實(shí)現(xiàn)可再生能源的利用，自己形成一套相對(duì)獨(dú)立的供電系統(tǒng)，加強(qiáng)了對(duì)能源的綜合利用效率。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文的由來發(fā)展的湍流進(jìn)行區(qū)域劃分時(shí)，可以根據(jù)流體與壁面的法向距離作為劃分，在離壁面法向距離較近的區(qū)域被稱為近壁區(qū)，較遠(yuǎn)的區(qū)域被稱為核心壁區(qū)的流場(chǎng)有可以根據(jù)壁面法線距離的不同分為三個(gè)區(qū)域，其中離壁面性底層，而距壁面最遠(yuǎn)的為對(duì)數(shù)律層，中間的為過渡層。在對(duì)近壁區(qū)中行分析時(shí)根據(jù)不同的區(qū)域考慮的影響因素不同，過渡層雖然存在但是很不計(jì)，而最接近壁面的粘性底層中粘性力為影響流動(dòng)主要因素，距壁面律層湍流切應(yīng)力為影響流動(dòng)主要因素。此時(shí)采用無量綱高度 y+和無量近壁區(qū)內(nèi)的各層的高度和速度進(jìn)行表達(dá)，如圖 2-1 所示。yUyτυ+= uuUτ+=
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK474.8

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

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4 楊泳;徑流式葉輪機(jī)械三維復(fù)雜流動(dòng)的數(shù)值研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：2677378