不同扩压器形式对叶轮内流动影响的研究

针对离心式压缩机模型级进行了数值模拟,与试验结果对比验证了计算模型的正确性,用无叶扩压器代替叶片扩压器在相同的边界条件下进行流场数值模拟,根据模拟结果对比分析了两种情况下叶轮内部的流动特征,揭示了叶片扩压器和无叶扩压器对离心式压缩机级内流场的影响规律.     

离心式压缩机吸气室设计改进

吸气室是离心式压缩机的重要静止元件之一,其结构对压缩机整机性能有较大影响。本文基于数值计算的方法,对一台离心式压缩机吸气室内的流场进行分析,认为其进气通道与螺旋通道交界处的结构是引起压缩机级效率下降的主要原因之一,并对该处结构进行改进。将吸气室风筒由直筒形式改为渐扩形式,并对比分析了不同渐扩结构模型的流场。结果表明,改进后吸气室内的流场明显改善,吸气室出口截面流场均匀性提高,总压损失系数降低,吸气室后级多变效率提高5.6%。     

高温热泵离心叶轮变叶片数时流场特性分析

离心式压缩机作为高温热泵系统中的关键部件其运行效率、工况范围和安全性能都直接影响着整个机组的性能,而离心式压缩机叶轮叶片的数目是影响离心式压缩机效率的关键参数.目前离心式压缩机叶片数目的确定主要根据经验公式,同一叶轮取不同数目的叶片对叶轮内部流场的影响缺乏定量的分析.对高温热泵离心机取不同叶片数目时的单通道流场进行了数值模拟,分析变叶片数时叶轮内部吸力面分离区和分离点变化特性、二次流损失变化规律,优化叶轮叶片数目,为合理设计离心式压缩机叶轮叶片数提供理论依据.     

离心式压缩机“级”的流场分析与计算

吸收了压缩机“级”中各单个部分(如进气道、离心叶轮、无叶扩压器、有叶扩压器及排气蜗室)的理论及数值计算研究成果,对离心式压缩机“级”的流场数值的计算方法进行了探讨,颇有参考价值。     

离心式压缩机小流量级分析与优化设计

对某离心式压缩机小流量级的内部流动情况采用了三维粘性流场进行数值模拟。通过对其整级，特别是无叶扩压器和回流器内部流场进行了分析探讨，提出了无叶扩压器、弯道和回流器的改造方案，使其优化后的级多变效率在各个工况下均有所提高。     

应用有限元法计算离心式压缩机回转面流场

文中采用流函数作为求解变量，推导了离心式压缩机内部回转面上游函数所满足的微偏分方程和定解条件，并运用伽辽金方法建立了相应的有限元方程。对离心式压缩机回转面流场进行了计算，数值计算结果正确地揭示了离心式压缩机内部的流动规律。     

大流量离心压缩机进气室优化设计

本文以某大流量离心式压缩机进气室为研究对象,使用CFD分析软件NUMECA计算进气室内的流场状态,认为叶轮进口处的流场均匀性较差是导致级效率下降的主要原因,并针对这一情况,在进气室环形收敛通道内加入薄型静止导叶,用于改善叶轮进口处的周向流场均匀性。计算结果表明:安装静止导叶后,压缩机级效率和级压比都有明显提高。     

高压比离心压缩机叶轮的优化设计

设计了一种空气工质高压比离心式压缩机三元叶轮,并对其流场进行了分析。在此基础上,对此压缩机叶轮的主要几何参数进行了进一步优化设计,并分析了其对压缩机性能的影响。     

气体的物理性质对离心式压缩机级工作影响的分析

当压缩介质的物理性质改变时,离心式压缩机通流部分中气流的相似性受到破坏,从而大大地影响到压缩机的工作效率〔1、3〕。因此,在计算和设计离心式压缩机时,基本相似准数——马赫数M、雷诺准数Re和等熵指数k, 对离心式压缩机级工作的影响具有很大意义。敖德萨制冷工业工艺研究所根据对离心式压缩机的通流部分某些个别元件能量损失的观察,提出了关于这些准数对离心式压缩机效率影响的分析方法。     

尺寸链在大型离心式压缩机组检修中的应用

转子的正确安装到位及压缩机各部间隙调整到位,是大型离心式压缩机检修中的2个关键节点,本文简要介绍了如何在新疆独山子石化公司乙烯厂某装置大型离心式压缩机组检修中引入尺寸链概念,并通过尺寸链技术对该大型离心式压缩机组检修中的重点关键步骤起指导作用,从而保证机组检修质量的安全受控。最后将尺寸链技术推广应用到其它类似的大型离心式压缩机组的检修中,实现机组的长周期安全平稳运行。     

多级离心压缩机级间影响的数值研究

本文采用数值方法对一个三级离心压缩机的级间影响进行了研究,比较了按均匀进口计算单独级方法的该级的性能曲线和按多级连算条件下得到的该级的性能曲线,发现在设计流量下,两种计算方法得到的同一级的性能最为接近;小流量情况下,多级的级间影响会使下一级的级压比和效率有所提高;大流量情况下则会使下一级的级压比和效率降低。级间影响在大流量下的效应大于在小流量下的效应。     

叶顶间隙形态对离心压缩机整级气动性能的影响

对某离心压缩机模型级6种不同的叶顶间隙形态的流场进行了数值模拟,分析了叶顶间隙形态对离心压缩机模型级整级气动性能的影响,详细分析了不同间隙形态内部的流动结构。研究结果表明:由于叶顶间隙的存在,在整个工况范围内级压比,多变效率,能量头相比无间隙时都有较大幅度下降,特别在大流量区下降更加明显,而且不同的间隙形态对级性能的影响也不同,与无间隙相比间隙1在设计工况点压比下降1.77%,多变效率下降0.65%,能量头下降3.08%,间隙4在设计工况点压比下降4.38%,多变效率下降2.41%,能量头下降7.08%,而间隙2,3,5,6的间隙值在间隙1和间隙4之间,其整级气动性能也介于间隙1和间隙4之间,其中间隙3和间隙5的整级气动性能要优于间隙2和间隙6。     

离心压气机流场的计算研究

针对一款典型的高压比离心压气机SRV2,采用NUMECA软件,计算其内部的流场情况,并对这些流动状态进行研究。研究表明,离心压气机中主要存在3种二次流结构,这些二次流相互作用,形成了离心压气机中常见的射流尾迹结构。该研究对于改进离心压气机设计、提高其性能具有重要意义。     

离心压缩机排气蜗壳内部流动分析与优化

利用计算流体动力学专业软件NUMECA对某离心压缩机末级流场(包括闭式叶轮、无叶扩压器、排气蜗壳)进行三维粘性流动的数值计算分析.以计算结果为依据,对等宽变高式排气蜗壳进行了优化设计,末级效率提高约4.5%.将改进方法用于另一台压缩机组的末级排气蜗壳,末级效率同样提高4.5%,由此总结出"焊接式排气蜗壳气动设计规范",并将其应用于另一类典型的焊接式排气蜗壳--等高变宽式排气蜗壳的优化设计,末级效率提高约3%.大量的数值试验证明,所提出的设计方法具有很好的通用性,可以推广应用于所有的焊接式排气蜗壳设计.     

带楔形扩压器的跨声速离心压气机设计及内部流场计算

采用离心压气机计算机辅助集成设计系统设计了带楔形扩压器的跨声速离心压气机。采用混合平面法对设计的跨声速离心压气机叶轮和扩压器内部流场进行了三维粘性计算,给出了叶轮和扩压器内部的计算结果。计算结果表明,在流量为2．45 kg/s工况下,压气机压比为6．22,压气机总效率为75％,叶轮内部出现典型的二次涡系结构。扩压器内的流场参数分布表明,扩压器前缘出现激波,在楔形扩压器内存在复杂的涡系结构,二次流动涡在扩压器内部经历了一个发生、发展和消失的过程。     

叶片断裂破坏与气动非定常脉动的关联分析

在离心压气机实际的工况运行中,流量通常在一个区间内变化,如果流量超出稳定工作范围,在叶轮流道中可能会引起旋转失速甚至喘振等非稳定性流动现象,极易引发叶片的疲劳断裂[1].本文基于某型压气机在实际运行中发生叶片叶顶断裂事故,利用CFD软件NUMECA进行数值计算分析,主要从气动方面分析其在各个流量下的流动情况.从非定常流动特征方面深入分析其破坏机理.结果表明在一定的流量下,流场中的压力脉动非常强烈,极有可能引发叶片的疲劳破坏.本研究为压缩机叶片的疲劳破坏机理力学分析提供了可靠的理论依据和坚实的数据基础.     

CO2离心压缩机级进口参数对压缩性能的影响

采用一种接近美国NIST标准物性的实际物性模块,研究了某化工行业离心压缩机高压级的流动压缩性能,重点关注了模型级的进口参数如压力、温度、流动角、体积流量对性能的影响,并与理想物性下计算得出的性能作了相应比较,指出了临界点附近物性参数的敏感性,为CO2高压压缩机设计与性能分析提供了依据。     

多级离心压缩机无叶扩压器内气动性能的数值研究

对某多级离心压缩机的气动性能进行了整级CFD数值模拟,重点研究并比较了级间与级后无叶扩压器内的气动特点。计算方法基于Jameson格式,湍流模型选择Spalart-Allmaras模型。结果表明,在多级离心压缩机中,无叶扩压器的性能对整个机组的总体性能影响很大。级间与级后无叶扩压器内的能量损失都很高,但后者以摩擦损失为主,而前者由于受其下游弯道的影响,流动发生分离,因而其能量损失来源于摩擦与分离的共同作用。     

不同类型扩压器对离心式压缩机结构振动与辐射噪声影响的试验研究

扩压器是离心压缩机中的重要部件之一,不同类型的扩压器对压缩机的各方面性能影响很大。本文以MCL离心压缩机为研究对象,分别选取了全高叶片扩压器、楔形扩压器、半高叶片扩压器和无叶扩压器4种扩压器,在φ200模型级试验台上,开展了在不同流量下,不同扩压器对压力脉动(PP)、振动和声强影响的试验,获得不同类型的扩压器对结构振动与辐射噪声的影响的结果,选择楔形扩压器更具有优势,为离心压缩机的优化设计打下基础。