离心压缩机回流器叶片的优化设计

通过对回流器叶片参数化建模,使用CFD技术与人工神经网络以及遗传优化算法相结合的方法,对离心式压缩机基本级D-ARV回流器叶片型线进行了优化设计。优化后回流器叶片折转角变小,叶片厚度减小,叶片呈现三元结构。研究结果表明:优化后的回流器三元叶片有效减少了回流器流道内部的流动损失,提高了静压恢复系数并且改善了回流器流道内部的气流分布均匀性。三元回流器叶片在变工况条件下能显著提高离心式压缩机基本级的整级气动性能,整级多变效率η_(pol)在流量系数φ_1为0.026时提高了2.32%。     

超临界二氧化碳气体端面密封阻塞效应研究

为了分析超临界二氧化碳气体临界状态大幅度物性参数变化和偏离理想气体的真实气体效应对干气密封性能的影响,建立螺旋槽干气密封端面微尺度三维流动模型,分别采用Fluent软件中二氧化碳的实际气体模型和理想气体模型求解密封端面流动方程。数值模拟结果表明:考虑超临界二氧化碳实际气体效应时,端面更容易发生阻塞工况;气膜间隙和转速增大,阻塞效应增强,但温度升高,阻塞效应减弱;在阻塞工况下,密封开启力和泄漏量均随着气体温度、转速增加而降低。     

单级跨音速离心压缩机叶片扩压器和不同蜗壳形式耦合的内部流动数值研究

对单级跨音速离心压缩机具有对称和非对称两种形式的圆形截面蜗壳的内部流动进行数值研究, 分析蜗壳内部流动以及蜗壳与扩压器相互作用所导致的流动现象和不同工况条件下蜗壳进口周向流动的不均匀性以及两种蜗壳布置形式下各部件的流动损失.计算结果表明:在设计流量下和大流量下,对称蜗壳的蜗舌附近叶片扩压器通道中出现了回流,发生位置都在叶片扩压器叶片凸面;偏心蜗壳仅在大流量时出现回流现象,蜗舌附近区域内部流动情况略好于对称蜗壳.在非设计流量下,静止部件内部损失均大于设计流量,其中在大流量下尤为明显:扩压器内部损失在静止部件总损失中均占到80%以上,蜗壳内部损失小于20%;小流量下叶片扩压器内部损失所占比例小于大流量工况.     

马赫数对离心压缩机模型级性能的影响研究

采用数值研究方法并结合实验数据系统地研究了马赫数对离心压缩机小流量系数基本级性能的影响,对基本级内的流动损失机理及马赫数对静止部件性能进行分析。研究结果表明由于小流量系数基本级具有较窄的轴向通道宽度,边界层堵塞效应在小流量系数基本级损失机理中起到关键作用。在马赫数比较小时随马赫数的增加级性能显著提高,达到一定的马赫数后基本级性能又随着马赫数增加而下降。无叶扩压器和回流器的性能受各自进口绝对马赫数的影响很小,静止部件的性能主要受各个部件的进口气流角以及相对宽度的影响。     

非设计工况下斜流泵叶轮进出口环量变化分析

基于RNG k-ε湍流模型对斜流泵内部三维流场进行了数值计算,重点针对非设计工况下的斜流泵叶轮进出口环量分布特征进行了分析。研究结果显示,在设计点附近的叶轮进口环量受叶片进口边影响较大,不同采样线的环量分布具有一定差异,小流量工况下受到叶轮进口回流的影响,不同采样线的环量分布趋于一致。叶轮出口环量分布受采样线位置影响较小,在设计流量点时,叶轮出口呈等环量分布。在小流量工况点,受到叶轮出口回流的影响,叶轮出口外缘处的环量数值显著增大。通过研究还发现,从叶轮出口流道通过轮毂一侧回流进入叶轮的流体微团具有与叶轮旋转方向相反的圆周速度分量,其环量数值甚至低于同工况下的叶轮进口环量值。     

用Excel软件计算混合气体压缩性系数

实际气体,尤其是混合气体的压缩性系数ξ在往复压缩机的设计和计算中发挥着十分重要的作用.提供一种思路,借助Excel软件,运用RK方程和卡尔丹公式较为准确和便捷的进行混合气体压缩性系数计算.     

两个典型离心式压缩机级静子元件中流动的数值模拟

使用NUMACA软件对两个不同流量系数的离心式压缩机级静子元件中的流动进行了数值模拟。分析了两个级无叶扩压器中的流场及其中一个级弯道和回流器中的流场。对离心式压缩机级设计提供了改进信息。     

多级离心压缩机级间弯道与回流器内流动的数值研究

对某型多级离心压缩机的气动性能进行了CFD数值研究,计算方法基于Jameson格式,湍流模型选择BaldwinLomax模型.对弯道与回流器等多级压缩机级间的静止部件内的气动特点进行研究,旨在揭示气流经弯道与回流器后气动参数的变化特征.结果表明,不同位置的弯道对流动的影响是截然不同的.由于这些静止部件对流体的扰动,使次级动叶的进口来流工况点偏离设计值,易于造成对整机气动性能的下降.因此多级压缩机的动叶设计应对来流的不均匀性加以充分考虑.     

螺杆压缩机用静压式干气密封国产化研究与应用

某苯乙烯装置无油螺杆压缩机轴端密封采用静压式干气密封,对该密封的结构、原理、优缺点进行了介绍。结合目前在用的进口密封及静压气体润滑理论设计密封各部尺寸,同时依据现有的操作工况和输送介质选用合适的材质,成功实现无油螺杆压缩机静压干气密封国产化。     

分流叶片对超临界二氧化碳离心压缩机内部流动特性的影响

对带有分流叶片的超临界二氧化碳离心压缩机进行数值模拟,对比分析了分流叶片的长度系数L軈及周向分布系数准对压缩机内部流动特性的影响。研究表明:当长度系数L軈≥0.5时,分流叶片能够有效地抑制主叶片表面的流动分离,但当长度系数增大到0.7时分流叶片使得压缩机进口叶栅稠度增大,同时其前缘的两相流占据整个分流叶片吸力面流道,堵塞流量较原型机下降2.35%;分流叶片向主叶片吸力面偏移能够减弱低速流体团对流道的阻塞作用,改善分流叶片与主叶片吸力面之间的流动特性,拓宽压缩机稳定工作范围,周向系数准=0.6时叶轮运行特性优于原型机。