半開(kāi)式葉輪離心壓縮機(jī)氣動(dòng)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、離心壓縮機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)中占有重要的地位，其發(fā)展水平亦是一個(gè)國(guó)家工業(yè)整體實(shí)力的重要體現(xiàn)。在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)面臨著資源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家安全的今天，提高大型壓縮機(jī)設(shè)計(jì)水平及對(duì)其內(nèi)部氣動(dòng)性能的研究具有重要的戰(zhàn)略意義。以往的離心壓縮機(jī)設(shè)計(jì)研究對(duì)于提高設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的氣動(dòng)性能以及效率關(guān)注更多，而離心壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況多數(shù)是在一定的工況范圍內(nèi)工作，很難使壓縮機(jī)持續(xù)在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)位置運(yùn)行工作。因此，對(duì)于離心壓縮機(jī)的研究，除了需要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)點(diǎn)要求的同時(shí)，

2、相關(guān)的調(diào)節(jié)性能的研究對(duì)工程應(yīng)用具有一定的價(jià)值。
　　本文以某型號(hào)帶可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉的半開(kāi)式葉輪離心壓縮機(jī)為研究對(duì)象，結(jié)合CFD技術(shù)以及優(yōu)化方法對(duì)半開(kāi)式葉輪離心壓縮機(jī)首級(jí)進(jìn)行氣動(dòng)分析以及性能優(yōu)化。研究工作主要包括兩部分內(nèi)容:
　　第一部分為半開(kāi)式葉輪離心壓縮機(jī)首級(jí)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值分析。首先通過(guò)對(duì)某半開(kāi)式葉輪模型級(jí)的數(shù)值模擬與試驗(yàn)比對(duì)，驗(yàn)證數(shù)值模擬方法的可靠性;然后對(duì)該型號(hào)離心壓縮機(jī)不同入口導(dǎo)葉開(kāi)度下的流場(chǎng)進(jìn)行精細(xì)分析，在獲得不同導(dǎo)葉開(kāi)

3、度下壓縮機(jī)運(yùn)行特性曲線(xiàn)圖的基礎(chǔ)上，考察入口預(yù)旋以及蝸殼對(duì)葉輪葉片表面壓力載荷的影響，分析不同導(dǎo)葉開(kāi)度情況下的葉片壓力脈動(dòng)特性，從而進(jìn)一步增加對(duì)離心壓縮機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的認(rèn)識(shí)。
　　第二部分為該型號(hào)離心壓縮機(jī)靜止部件的性能優(yōu)化。在壓縮機(jī)變工況運(yùn)行中，了解內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)規(guī)律，尋找壓縮機(jī)內(nèi)部流動(dòng)欠佳的問(wèn)題并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。建立了氣動(dòng)性能魯棒性?xún)?yōu)化模型，目標(biāo)函數(shù)為分別在90％、100％和110％設(shè)計(jì)流量下的擴(kuò)壓器和蝸殼靜壓恢復(fù)系數(shù)的最小值最大