离心压缩机叶轮防共振逆向设计方法研究

离心式压缩机叶轮的逆向工程是设计压缩机叶轮的一个重要途径,逆向设计的压缩机叶轮的性能和稳定性对于压缩机的设计有着重要意义。针对压缩机的稳定性,对美国某增压机叶轮进行了逆向工程,并利用SAFT图法对离心叶轮的稳定性进行了分析,结果表明,SAFT图法能更好地判断叶轮的共振点,对叶轮的设计操作有着重要意义。同时,针对叶轮分析的模态阵型数据进行了分析,初步总结出了离心叶轮的共振规律,为共振判定以及计算提供了参考。     

离心压缩机叶轮振动特性实验研究与仿真分析

研究了离心式压缩机叶轮振动特性的实验测试和仿真分析。首先自主设计搭建了接触式实验测试系统;其次,利用该系统针对压缩机叶轮进行了动态实验研究,完成压缩机叶轮振动信号的采集和分析;然后,根据试验中的实际叶轮建立离心式压缩机叶轮三维物理模型,并利用有限元方法对叶轮进行了仿真分析;最后,将离心式压缩机的仿真分析结果与现场实验结果相对比分析,验证仿真结果的正确性。通过对比分析发现,仿真结果与动态试验结果吻合较好,仿真方法可以用于进行离心式压缩机叶轮的设计和分析。     

某型离心压缩机叶轮优化设计

针对某型离心压缩机实施改进结构和气动设计,并对其进行数值模拟。采用有限元方法对叶轮进行静力学计算和长寿命疲劳计算,计算出叶轮各部分的应变值和疲劳寿命,分析了叶轮可能出现的问题,并在此基础上对叶轮进行结构和气动优化设计。计算结果表明:改型离心叶轮达到了性能指标要求,可为类似的离心压缩机改型气动设计提供借鉴。     

小流量高压比组装式离心压缩机的研制

通过理论分析和数值模拟研究方法,对组装式离心压缩机级条件下的内部流动和流动机理进行研究,通过对流动结构的分析,进行了离心式压缩机通流部件的设计。论文研究对离心式压缩机性能的提升和设计具有很好的理论和工程应用参考价值。同时对组装式离心压缩机转子进行了临界转速分析,并对整机的装置结构进行了规划。研究的对象是SVK16-5S组装式离心压缩机结构为五段、五级,每级由叶轮、扩压器和蜗壳等组成。其中前四级采用高效后弯的三元半开叶轮,第五级叶轮为闭式叶轮。     

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.     

两种典型离心压缩机叶轮内部流动的计算与分析

利用工程上广泛应用的流线曲率法对两种高性能的离心压缩机叶轮进行了详细地计算分析，比较了叶轮从进口到出口不同测量截面上的速度分布，探讨了高性能离心压缩机叶轮内部流动的发展规律，并对理论计算与实验结果的差别进行了分析。     

磁悬浮压缩机顶隙调压模型与实验

风压紊乱是造成压缩机旋转失速、喘振等故障的直接原因,磁悬浮压缩机具有主动控制磁悬浮转子轴向位移对风压进行调控的优势。通过建立主动磁轴承轴向控制的动力学方程,首先,分析了磁悬浮转子稳定悬浮及轴向位移调整原理;其次,采用对磁悬浮压缩机风压性能有决定性影响的转速、叶轮高度、叶轮顶端间隙等参数,建立了磁悬浮压缩机叶轮顶隙与蜗壳出口风压之间关系的数学模型;最后,以30kW磁悬浮压缩机为实验对象,在叶轮顶隙分别改变0.1mm及0.2mm时,对出口风压及流量进行采集与分析。实验结果表明,磁悬浮压缩机蜗壳出口风压在数值上与所建数学模型的解算值契合度较高,并且叶轮顶隙对其有显著影响。针对压缩机不同故障状态,可依据数学模型选择不同叶轮顶隙进行调节。     

基于ABAQUS的离心式压缩机转子接触应力分析

离心式压缩机叶轮一般采用过盈配合直接压装在叶轮轴上,通过一定的过盈量传递转矩。为了确定其最佳过盈量的范围及其与接触应力的关系,借助有限元软件ABAQUS,对某大型离心式压缩机叶轮与轴的过盈配合问题进行三维有限元分析,针对不同的过盈量进行了理论计算、静态分析以及动态分析,获得了过盈量与接触应力之间的关系,确定了其最佳过盈量的范围。这对于离心式压缩机的设计具有参考意义。     

多级离心压缩机叶轮逆向工程气动设计

本文提出了一种离心压缩机备件转子新的制造方法,即多级离心压缩机叶轮逆向工程气动设计。以某多级离心压缩机机组为研究对象,对叶轮进行逆向工程气动设计。首先,分析机组数据表参数,反求各级叶轮气动性能,并以此作为设计目标;然后,在保证所有定子组件及子午结构不变前提下,进行叶轮设计,并对设计方案的气动性能和力学强度进行校核;最后,预测离心压缩机组的气动性能曲线。计算结果表明,设计点的气动性能、稳定运行工况范围以及强度性能均满足原压缩机机组的要求。     

离心压缩机闭式叶轮轴向推力的计算方法研究

采用SA湍流模型对某离心压缩机的三维粘性流场进行了模拟。获得了该离心压缩机叶轮轮盘轮盖外侧的静压分布。采用实验对该离心压缩机叶轮轮盘轮盖外侧的静压分布进行了验证。在此基础上,提出了一种离心压缩机闭式叶轮轴向推力的计算方法。该方法考虑了叶轮种类、叶轮转速、叶轮直径、介质种类等因素对轴向推力的影响。最后,对某离心压缩机的叶轮轴向推力进行试验并和该方法的计算结果进行对比,计算结果和实验结果吻合良好。     

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。     

离心式压缩机性能预测模型研究

本文在广泛收集有关离心式压缩机各部件模型的基础上，编制了单级离心式压缩机性能预测的计算机程序。以有叶扩压器进口角度可调离心式压缩机的级性能试验曲线为例，分析讨论了现有模型预测结果与实验数据的偏差，并提出了改进措施。     

两个高比转速离心压气机模型级的设计分析

介绍了国外两种先进的高比转速单级离心压气机的基本参数及性能参数，分析了比转速的影响，选定了国产100kw燃气轮机拟设计的离心压气机的模化点，并进行了计算与对比，分析了其设计特点，为进一步对100kw燃机压气机的设计提供了初步的数据指导。     

Numerical study on the range enhancement of a centrifugal compressor with a ring groove system

A numerical study of casing treatments on a centrifugal compressor to improve stability and stall margin is presented. High efficiency, high pressure ratio, and a wide operating range are required for a high-performance centrifugal compressor. A ring groove casing treatment is effective for flow range enhancement in centrifugal compressors. Compressor performance was analyzed according to the ring groove location, and the results were compared with the case without a ring groove. The effect of guide vanes in the ring groove was also investigated. Four variants of grooves were modeled and simulated using computational fluid dynamics to optimize the groove location. Numerical analysis was performed using a commercial code ANSYS-CFX program. The simulation results showed that the ring groove increased the operating range of the compressor. The ring groove with guide vanes improved both performance of the compressor at low flow rates and the stall margin of the compressor.     

离心压缩机水压仿真及试验研究

根据某离心压缩机机壳,对机壳结构进行了分割简化,并利用压力自平衡及模态分析方法验证了有限元模型的有效性。利用ANSYS软件分析了压缩机机壳在水压试验时的强度及密封性能,为机壳结构改进提供了有效依据。最后通过水压应力应变测试试验验证了有限元仿真与实际情况的一致性。     

离心压气机叶片扩压器多点气动优化设计

在级环境下采用遗传算法和人工神经网络对高压比离心压气机叶片扩压器叶片几何型线进行了多点气动优化设计。根据优化前后的计算结果,对优化前后叶片扩压器内部的流动特征进行了对比分析。优化结果表明,采用多点优化设计可以有效提高离心压气机的气动性能。     

可磨式密封在离心压缩机上的应用

介绍了离心压缩机可磨密封的原理、结构、应用背景及密封对离心压缩机性能的重要作用,列举了国内外离心压缩机的常用可磨耗封严涂层材料、机械用碳材料的材料种类和性能指标,以及离心压缩机密封的主要泄漏形式,并进行了普遍密封与可磨密封的对比试验,验证了可磨密封对单级压缩机模型性能的影响。     

低速电驱离心压气机特定工况下内部流场的数值模拟

以压气机的三维流场作为主要研究对象,离心式径流风机为基础模型,确定车用增压器压气机蜗壳和叶轮大致尺寸参数,在此基础上,建立三维整体装配模型,对其进行了数值模拟,对各种离心压气机模型的性能进行预测,分析不同数量、形态叶片的叶轮对效率性能和内部流场压力速度分布的影响。通过计算结果的校核以确定离心压气机叶轮的合理配置方案,了解该离心压气机特定工况下的内部流动情况,以达到设计目标的要求,并为实现快速设计提供依据。     

基于CFD的离心压缩机整级性能优化设计

本文采用CFD技术研究离心压缩机整级性能优化设计方法.首先用一元理论进行初始设计,应用全三维流场分析的方法分析叶轮、扩压器以及回流器叶片参数变化对压缩机性能的影响.在此基础上,对主要几何参数进行了优化设计.研究结果表明;通过在压缩机运行过程中调节扩压器叶片的角度,可以使压缩机的最大效率和工况范围均得到改善.对于本模型的压缩机,效率可提高3％以上.优化设计后压缩机整级气动性能得到明显改善.     

分流叶片对离心压缩机性能影响的数值分析

以一种高压比离心式空气压缩机为研究对象,主要针对不同的分流叶片长度,采用商用软件ANSYS-CFX 对其叶轮内部三维流场进行数值模拟计算。计算结果表明,应用分流叶片可以不同程度提升该压缩机的整体性能,最大可提高效率2%以上。通过对比各计算结果的熵分布云图,分析了分流叶片长度对压缩机性能造成影响的原因。