發(fā)布時(shí)間：2020-12-31 15:38

　　離心壓縮機(jī)具有高效、可靠、結(jié)構(gòu)緊湊及轉(zhuǎn)速高等優(yōu)點(diǎn)，在能源動力及軍事工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。為了降低運(yùn)行成本，需要不斷的提高壓縮機(jī)效率。長期以來，人們主要是通過改進(jìn)并優(yōu)化離心壓縮機(jī)的主要元件——葉輪來提高壓縮機(jī)的性能，而忽略了對靜止元件，如蝸殼的研究。然而，隨著研究的深入，葉輪可挖掘的潛力空間越來越小，因此，人們也逐漸把目光投向蝸殼等靜止元件的研究，以期挖掘其可能存在的節(jié)能潛力，希望藉此提高機(jī)組的整體運(yùn)行效率。本文研究對象是某公司生產(chǎn)的兩類典型焊接式排氣蝸殼，即等寬變高式排氣蝸殼、等高變寬式排氣蝸殼。利用CAD軟件Pro／E、SolidWorks，CFD軟件NUMECA建立起壓縮機(jī)末級完整的三維流場的數(shù)值模擬分析平臺。通過對內(nèi)部流場的模擬，掌握了原來兩類典型設(shè)計(jì)的內(nèi)部流動規(guī)律。針對原設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)的建議和方法，使末級效率分別提高4．5％、3．0％，效果顯著。在以上工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)出影響矩形蝸殼氣動性能的三個(gè)幾何參數(shù)，同時(shí)制定出《焊接式排氣蝸殼氣動設(shè)計(jì)規(guī)范》。利用CFD技術(shù)，對應(yīng)用該規(guī)范設(shè)計(jì)的蝸殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，數(shù)值模擬結(jié)果充分說明了規(guī)范中介紹的設(shè)計(jì)方法的有效性... 

【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)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

FrankWhittle設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子

壓縮機(jī)正常工作時(shí)，氣體由吸氣室進(jìn)入，通過葉輪對氣體做功，使氣體壓力、速度、溫度提高。然后流入擴(kuò)壓器，使速度降低，壓力提高。再由彎道、回流器將氣體引入下一級繼續(xù)壓縮。最后，由末級出來的高壓氣體經(jīng)蝸殼和出風(fēng)筒輸出[10]。圖2.2是分別利用三維造型軟件Pro舊、Sohdworks建立的模型1、2末級流場計(jì)算域的幾何模型，包括葉輪、擴(kuò)壓器、蝸殼、出風(fēng)筒。為滿足均勻穩(wěn)定的進(jìn)出口邊界條件，對葉輪進(jìn)口、出風(fēng)筒出口進(jìn)行了一定的延伸。圖2.3是模型1、2的子午流道圖。圖2.2模型1、2末級流場計(jì)算域的幾何模型l)葉輪進(jìn)口延長段;2)葉輪;3)無葉擴(kuò)壓器;4)蝸殼;5)出風(fēng)筒;6)出風(fēng)筒出口延長段 Fig.2.2Thegeometrymodelsofthelaststageinmodel1andZ

大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文這部分流場的網(wǎng)格是在A刀toGrids中生成的。根據(jù)不同的已知條件，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作如下圖2.4所示。圖2.4所體現(xiàn)的是三元葉輪的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作情況。模型1中的葉輪是中1000的二元閉式葉輪，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備過程與圖2.4有所不同，具體過程如下:.在電子圖板CAXA中設(shè)定坐標(biāo)系;.讀取子午流道葉根、葉頂、葉輪吸力面及壓力面在盤側(cè)、蓋側(cè)的坐標(biāo);.由所取坐標(biāo)，編寫數(shù)據(jù)文件，分別是:ph.dat(壓力面葉根數(shù)據(jù))、Ps.dat(壓力面葉頂數(shù)據(jù))、sh.dat(吸力面葉根數(shù)據(jù))、ss.dat(吸力面葉頂數(shù)據(jù))、hub.dat(葉根數(shù)據(jù))、shroud.dat(葉頂數(shù)據(jù));.編輯.geomTurb。文件，調(diào)用ph.dat、Ps.dat、sh.dat、ss.dat、hub.dat、shroud.dat;___的吐片草-----薰畔熟牢_一 一一乏將幾何面用 -----------------:::維造型圖 圖圖 圖圖_幾條線段描 描描輔出線坐‘‘途途途途途途途途 途途途一 _____標(biāo) ---圖2.4數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 Fig.2.4DataPrePare在Auto以d5中調(diào)用.gcomTurb。文件，進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，生成網(wǎng)格。如圖2.5所示，這部分網(wǎng)格被分成兩大塊，第一塊是葉輪入口延長段，第二塊是葉輪和部分無葉擴(kuò)壓器段。這兩段的分界線是在AutoGri必中添加的等Z線，這種線是在子午面上添加的控制線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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