超臨界二氧化碳壓縮機關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、二氧化碳是全世界最為關(guān)注的氣體之一，它被認為是導致地球溫室效應的罪魁禍首。然而人們對于它的認識不只是其負面作用，由于二氧化碳在特定條件下具有特殊的性能，而這些性能被利用起來可以達到非常好的效果，以至于二氧化碳也被各行各業(yè)所青睞。超臨界二氧化碳就是一種非常良好的介質(zhì)，它可以用于萃取、制冷等過程。
　　 高壓CO2其性質(zhì)特殊，對于處理超臨界二氧化碳的離心壓縮機比一般的氣體壓縮機有更多的不確定性，這就導致二氧化碳離心壓縮機故障頻發(fā)。典

2、型的故障有兩個方面:1）轉(zhuǎn)子殘余軸向力過大導致的推力軸承瓦溫過高甚至燒損;2）由于氣流激振導致的轉(zhuǎn)子失穩(wěn)?；谝陨系脑?，本論文主要工作及貢獻如下:
　　 1)建立離心壓縮機整級全流道模型，該模型結(jié)合了壓縮機主流道流場和轉(zhuǎn)子上間隙和密封內(nèi)的流場。采用計算流體力學(CFD)技術(shù)進行計算分析，洞悉壓縮機內(nèi)部流場的各個細節(jié)。將一次流和二次流結(jié)合分析，更加貼合實際情況。該方法能夠使設(shè)計人員直接觀察離心壓縮機內(nèi)部流場，然后可以研究結(jié)構(gòu)的改

3、變對流場的影響，從而讓設(shè)計更加準確。
　　 2)研究壓縮機軸向推力的不確定性因素。在CFD全流道模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上，對離心壓縮機整級軸向推力進行研究。分析離心壓縮機轉(zhuǎn)子在不同入口壓力、不同密封間隙和不同工作流量情況下軸向推力的變化情況。對軸向力的準確把握可以有效避免離心壓縮機因軸向推力過大而導致軸承燒瓦等故障。同時基于該模型，研究不同的工況參數(shù)，對氣流激振性能的影響。
　　 3)針對實際的高壓大流量二氧化碳壓縮機，進行氣動