小流量級(jí)一般對(duì)應(yīng)狹窄的葉輪及出口寬度，摩擦損失增加，葉輪與固定元件間的漏氣損失、二次流損失以及輪盤(pán)鼓風(fēng)損失等所占的比例也相對(duì)增加，導(dǎo)致小流量級(jí)的多變效率較低，甚至在0.6以下。近年來(lái)，國(guó)外廠商利用CFD技術(shù)使設(shè)計(jì)水平取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，使壓縮機(jī)效率顯著提高。而我國(guó)目前還處在起步階段，產(chǎn)品效率低、功耗大。 本文研究的模型級(jí)是沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)有限公司某多級(jí)離心壓縮機(jī)后面段的小流量級(jí)，其設(shè)計(jì)水平尚停留在意大利新比隆公司的七十年代，與當(dāng)今國(guó)際同類產(chǎn)品相比，級(jí)效率低十個(gè)百分點(diǎn)之多。之前，文獻(xiàn)[1]對(duì)該模型級(jí)的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化使整級(jí)效率得到顯著提高。但是，這一科研成果并未得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證，因而有必要對(duì)其進(jìn)行更深入的研究。 考慮到實(shí)驗(yàn)臺(tái)與文獻(xiàn)[1]計(jì)算模型的結(jié)構(gòu)不盡相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果的可比性不佳，本文以實(shí)驗(yàn)臺(tái)為研究對(duì)象。首先，利用NUMECA等軟件建立起與原結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺(tái)相同的數(shù)值計(jì)算平臺(tái)，采用不同的湍流模型進(jìn)行數(shù)值模擬，將得到的性能參數(shù)與新比隆公司提供的可靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較，確定一種適合本算例的湍流模型。在此基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行數(shù)值模擬，將得到的性能參數(shù)與原結(jié)... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展
        1.2.1 國(guó)外的研究情況
        1.2.2 國(guó)內(nèi)的研究情況
    1.3 CFD軟件簡(jiǎn)介
        1.3.1 CFD軟件的特點(diǎn)
        1.3.2 CFD軟件在我國(guó)的應(yīng)用
        1.3.3 本文選用的CFD軟件--NUMECA
    1.4 論文的主要內(nèi)容
2 數(shù)值計(jì)算的理論模型
    2.1 流動(dòng)控制方程
    2.2 湍流模型
    2.3 空間離散與差分格式
    2.4 多重網(wǎng)格技術(shù)和時(shí)間積分
        2.4.1 多重網(wǎng)格技術(shù)
        2.4.2 多階Runge-Kutta法
        2.4.3 隱式殘差光順技術(shù)
    2.5 網(wǎng)格生成方法
        2.5.1 計(jì)算流體力學(xué)中的網(wǎng)格生成技術(shù)
        2.5.2 NUMECA提供的網(wǎng)格生成模塊
    2.6 本章小結(jié)
3 模型級(jí)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值分析
    3.1 模型簡(jiǎn)介
        3.1.1 幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        3.1.2 計(jì)算工況參數(shù)
    3.2 網(wǎng)格生成
        3.2.1 計(jì)算域的確定
        3.2.2 計(jì)算網(wǎng)格的生成
    3.3 計(jì)算模型
        3.3.1 邊界條件設(shè)定
        3.3.2 初場(chǎng)設(shè)定
        3.3.3 其他控制參數(shù)設(shè)定
        3.3.4 收斂標(biāo)準(zhǔn)
    3.4 計(jì)算結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
4 離心壓縮機(jī)小流量模型級(jí)靜止元件的數(shù)值優(yōu)化
    4.1 模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        4.1.1 輪毅比及葉輪進(jìn)口相對(duì)直徑
        4.1.2 葉輪葉片進(jìn)口角
        4.1.3 葉輪葉片前緣形狀
        4.1.4 擴(kuò)壓器
    4.2 數(shù)值計(jì)算及結(jié)果分析
        4.2.1 網(wǎng)格生成
        4.2.2 計(jì)算設(shè)定及結(jié)果分析
    4.3 彎道結(jié)構(gòu)分析
    4.4 擴(kuò)壓器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        4.4.1 子午流道形狀的修改
        4.4.2 葉型的分析討論
        4.4.3 葉片中心型線的分析討論
    4.5 回流器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.6 模型級(jí)性能曲線的計(jì)算分析及比較
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)



本文編號(hào)：3200740