【摘要】：離心式壓縮機(jī)由于單級壓比高,工藝性能好在航天、能源、化工及冶金等部門發(fā)揮著及其重要的作用。本文所研究的離心壓縮機(jī)小流量模型級是沈陽鼓風(fēng)機(jī)有限公司某多級離心壓縮機(jī)后面段的一小流量級。此小流量模型級的原始設(shè)計(jì)采用的是意大利新比隆公司七十年代的離心壓縮機(jī)制造技術(shù),由于技術(shù)老化,此小流量模型級級效率比現(xiàn)今國際同類產(chǎn)品低十個(gè)百分點(diǎn),在激烈的國際市場競爭中,如此大的差距必然使我國的壓縮機(jī)產(chǎn)品處于劣勢。 為了提高國際市場的競爭能力,本文利用計(jì)算流體力學(xué)的手段對離心壓縮機(jī)小流量模型級內(nèi)部流動(dòng)情況進(jìn)行數(shù)值模擬,對數(shù)值計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行分析,找出其效率低的原因,并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化,達(dá)到顯著提高其效率的目的,進(jìn)而提高產(chǎn)品的性能,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文主要工作包括:1、利用NUMECA等軟件建立起完整的離心壓縮機(jī)小流量模型級內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值分析平臺(tái),對多級離心壓縮機(jī)小流量模型級原結(jié)構(gòu)內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了模型級初始的性能參數(shù)以及各通流元件(包括葉輪、擴(kuò)壓器、彎道及回流器)內(nèi)部三維流場的完全信息。2、對模型級各通流元件內(nèi)部流場進(jìn)行詳細(xì)的分析,針對流動(dòng)中存在的問題找出影響原模型級性能因素,提出葉輪等通流元件結(jié)構(gòu)參數(shù)的多種優(yōu)化方案。3、根據(jù)流場分析的結(jié)果,對模型級各通流元件進(jìn)行多次多方案的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作的最終結(jié)果使多級離心壓縮機(jī)小流量模型級整級性能得到明顯的改善,級多變效率提高6.6個(gè)百分點(diǎn),達(dá)到預(yù)期的結(jié)構(gòu)優(yōu)化要求。 本文建立的數(shù)值分析平臺(tái)是離心式壓縮機(jī)小流量模型級的內(nèi)部流場分析的一個(gè)實(shí)用的工具。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中利用此平臺(tái)可以有效的改善機(jī)器的性能。
【圖文】：

3.1模型級計(jì)算模型簡介3.1.1幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖3.1為模型級整級計(jì)算模型的三維通流圖。計(jì)算模型與真實(shí)的模型級幾何結(jié)構(gòu)相比，只是忽略了葉輪與擴(kuò)壓器之間的間隙，其它結(jié)構(gòu)均沒有做簡化處理。從圖3.1中可以看到，模型級工作輪采用的是強(qiáng)后彎閉式葉輪，葉輪葉片為單圓弧等厚度葉片，葉片數(shù)為13，葉片前緣為圓頭、尾緣為鈍頭;采用等寬無葉擴(kuò)壓器(b3二b4二cons)t;彎道前后通流面積不等，略有擴(kuò)張;回流器為擴(kuò)張通道，采用香蕉翼型的變厚度葉片，，葉片數(shù)為18，前緣和尾緣皆為圓頭。圖3.1模型級整級三維通流圖Fig·3.13Dgeomet叮modelofthewholestage

2)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格:非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格(如圖3.4)是一類新型的計(jì)算網(wǎng)格，非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的基本思想是基于如下假設(shè):四面體，。，北。，二是三維空間最簡單的形狀，任何空間區(qū)圖3.4非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格~一堆一四、四二目J/，下、，，二.二二.、。Fig.3.4Theunstrueuterdmesh域都可以被四面體單元所填滿，即任何空間區(qū)域都可以被以四面體為單元的網(wǎng)格所劃分。由于它舍去了網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)限制，節(jié)點(diǎn)和單元的分布是任意的，因而能
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH45

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 趙銳;可逆風(fēng)機(jī)葉型設(shè)計(jì)及離心壓縮機(jī)窄通道級研究[D];大連理工大學(xué);2006年

2 陳曦;離心壓縮機(jī)小流量模型級靜止元件的數(shù)值優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2006年

3 鐘利軍;車用小型離心壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及流量特性的仿真計(jì)算[D];西南交通大學(xué);2010年

本文編號：2589920