李玉刚
,
王彤
,
谷传纲
工程热物理学报
尿素行业中的CO2高压离心压缩机经常需要经历跨临界的压缩过程,在采用CFD技术进行性能分析时,理想物性并不满足临界点变化规律.本文采用二氧化碳实际物性,并与理想物性得出的性能做了比较,指出了不同工况下两者的性能差异.在此基础上,本文又对旋转叶轮及静止回流器内部流动情况进行分析,给出了气动参数与热物性的比较,为CO2高压压缩机设计与计算提供依据.
关键词:
二氧化碳
,
离心压缩机
,
临界点
,
物性
姜华
,
席光
,
张炜
,
宫武旗
,
王志恒
,
袁民建
工程热物理学报
轴流压缩机中的时序(Clocking)效应已通过实验和数值模拟被证实存在,而离心压缩机中时序效应的研究还很少见报道.本文通过实验,研究了静叶间时序效应对压缩机性能的影响,并采用热膜传感器,测量了叶轮出口和扩压器进口流场.实验表明,Clocking效应对压缩机效率影响明显,影响幅值超过2%,最大达到3.6%,对压比也有相应的影响.不同Clocking位置,叶轮出口切向集平均速度改变达3.3%,径向达16.5%;对扩压器进口切向集平均速度的影响超过2%,径向达4%,且扩压器进口流动角改变1.5°.
关键词:
离心压缩机
,
时序效应
,
非定常流动
,
压缩机
周莉
,
席光
,
王尚锦
工程热物理学报
本文采用了不对粘性项作任何近似的时间倾斜算子,来处理转子和静子栅距不相等时的周期性边界条件施加时所出现的问题.对某一离心压缩机进行了非定常的数值模拟,并把其结果同实验测量数据和商用软件的结果进行了比较.结果表明两种非定常计算方法比定常计算结果更接近于实验测量值,定常的计算结果在某些测量平面上不能充足地预测出流场结构,本文所发展的时间倾斜算子的计算程序在总体上同实验测量结果吻合最好,应用其能很好地预测离心压缩机级的非定常流动.
关键词:
时间倾斜算子
,
非等栅距
,
离心压缩机
,
非定常
孙玉山
,
周晓东
,
康顺
工程热物理学报
本文给出了一由半开式离心叶轮和叶片扩压器组成的模型级的设计及其三维粘性流场分析.设计采用S1/S2流面迭代的准三维方法,数值分析采用对N-S时均方程求解的Euranus程序,计算中采用中心差分格式和Baldwin-Lomax代数紊流模型.文中对从喘振点到堵塞点的八个工况进行了数值模拟,分析不同工况下流场的变化规律,为模型级的优化设计打下基础.
关键词:
半开式叶轮
,
离心压缩机
,
优化设计
,
数值分析
刘正先
,
吴仲义
,
王桂林
工程热物理学报
针对小流量系数离心压缩机,考察了流体的黏性耗散效应对流动损失的影响程度.通过压缩机模型级的实验测量和数值模拟,分别分析了压缩机级和叶轮在有、无黏性耗散影响下的流动性能.结果表明:当不考虑黏性耗散损失时,压缩机模型级具有较高效率;在黏性耗散效应的影响下,流动的多变效率约降低8个百分点.另外,不同的机壳间隙对多变效率也存在2～4个百分点的影响,但是叶轮总压升则不受黏性耗散效应的影响.结果证明黏性耗散损失是造成小流量系数离心压缩机流道中气流机械能转换为热能,从而使效率降低的重要原因.
关键词:
离心压缩机
,
小流量系数
,
数值模拟
,
黏性耗散
,
气动性能
席光
,
刘磊
,
姜华
,
宫武旗
,
王志恒
工程热物理学报
本文采用三维粘性非定常数值模拟的方法研究了离心压缩机级内静叶的clocking(时序)效应,研究结果表明,当两级静叶相对周向位置改变时最大效率变化为0.175%.另外,通过对非定常计算叶根,叶中和叶尖处流场图的分析,发现非定常环境下上游周期性尾迹对下游叶片边界层、尾迹以及叶尖泄漏流的相互作用.
关键词:
离心压缩机
,
clocking效应
,
非定常流动
,
数值模拟
赵航
,
邓清华
,
黄雯婷
,
郑宽宽
,
丰镇平
工程热物理学报
对带有叶顶间隙的超临界二氧化碳离心压缩机进行了数值模拟,在分析叶顶间隙内流动的基础上,研究了叶顶区域二氧化碳两相流动形成与发展的机理,对比分析了不同叶顶间隙对叶顶两相流动的影响.结果表明:在“引射”与“叶顶前缘脱落涡”的共同作用下,主、分流叶片叶顶前缘具有明显的低压、低温区域,二氧化碳进入两相区;在叶顶前缘尖角处,工质具有产生“凝结”的可能性.叶顶间隙泄漏涡对叶顶两相区域的形成与发展具有明显的抑制与削弱作用.随着叶顶间隙的增加,主叶片顶部前缘两相流区域分布及趋势基本相同,但前缘尖角位置低温、低压现象更加明显,可能会产生更加严重的“凝结”现象.同时,叶顶间隙的增加可以有效减小分流叶片顶部两相流区范围及影响.
关键词:
超临界二氧化碳
,
离心压缩机
,
叶顶间隙
,
两相区
,
凝结
刘帆
,
张楚华
,
王宝潼
,
席光
工程热物理学报
使用实际气体模型对R134a在半开式离心压缩机叶轮内部三维湍流进行了数值计算,比较了比容比相等情况下实际及理想气体模型对压缩过程的差异.研究表明二者设计流量系数基本相等,但实际气体的多变效率低于相应的理想气体计算值;数值计算能够较好地预测实际气体的流动结构和性能参数的变化规律,对实际气体制冷压缩机气动热力设计具有理论及工程意义.
关键词:
实际气体
,
R134a
,
离心压缩机
,
状态方程
,
比容比
刘正先
,
王桂林
,
李俊峰
工程热物理学报
利用计算软件中的UDF功能,将非均匀入口速度分布程序与CFD的核心求解器链接,实现了非均匀入口边界条件对压缩机级性能影响的数值模拟.对入口速度沿径向和切向的非均匀分布,在全量程范围内,对压缩机级多变效率、能量头系数等曲线的影响进行了对比分析,得出受入口速度非均匀性影响,压缩机内部流场和级性能的变化结果,为压缩机实际运行中变入口条件后性能的预测提供依据.
关键词:
离心压缩机
,
入口速度分布
,
非均匀性
,
流动性能
,
数值模拟
李学臣
,
席光
,
李心伟
工程热物理学报
本文采用数值方法对多级离心压缩机中间级内的流动进行了研究,重点考察了进口段、弯道和回流器对中间级气动性能的影响,发现与进口段相比弯道和回流器内的流动损失较小,并且回流器出口气流的扰动作用使得级的喘振流量减小.本文还研究了增大回流器叶片出口安装角对压缩机压比及效率的影响.
关键词:
离心压缩机
,
中间级
,
数值分析
