离心压缩机低压段首级流场试验研究

目前国内在离心压缩机级或段中各部件的性能试验研究较少,本文对多级离心压缩机低压段首级叶轮的流场测量进行试验研究,计算叶轮和扩压器组合部件的性能,了解低压段首级内部流动情况,分析首级叶轮性能对低压段性能的影响。流场测试结果与数值计算进行对比验证,两种方法数据趋势相同,曲线大体吻合,说明数值计算比较准确。通过对叶轮及扩压器性能的试验研究,发现其在离心压缩机产品试验检测过程中,起到非常重要的作用。     

离心压缩机窄流道叶轮焊接技术研究及应用现状

综述了离心压缩机窄流道叶轮的焊接技术,按照成型过程的特点,从流道内焊接和流道外焊接两大类着眼,分析了目前国内外应用于离心压缩机窄流道叶轮的钎焊、扩散焊、开槽塞焊、电子束焊、激光焊及混合EBraze等成型工艺的优缺点。指出对于我国压缩机制造商,一方面需要根据自身压缩机产品的使用工况和材料应用情况,合理规划和有的放矢地进行窄流道叶轮焊接技术开发;另一方面也可以统筹资源,利用好社会资源提供的服务。     

无叶扩压器对离心压缩机流场及性能影响的数值研究

采用自编的CFD程序数值研究了无叶扩压器对离心压缩机流场及气动性能的影响.采用当地时间步长、多重网格以及隐式参差光顺等技术来加速收敛,以质量流量来代替出口静压的出口边界条件,使出口静压在计算过程中与给定的流量工况自动匹配,大大节省了计算时间.对Krain叶轮后带等面积与直壁两种形式的无叶扩压器离心压缩机内部流场进行了计算与分析,结果表明:直壁型无叶扩压器离心压缩机的效率低于等面积无叶扩压器离心压缩机的效率;直壁型无叶扩压器使得叶轮出口的流动出现分离;扩压器的形式对离心叶轮的整体气动性能影响并不大;在进行离心叶轮数值研究时,叶轮后的延伸区最好采用等面积无叶扩压器,以尽量减小无叶扩压器所引起的计算误差.     

第二届中国国际风机学术会议 中国·成都 2015年9月14～16日

<正>会议特邀专家比利时Von Karman研究所叶轮机械和推进技术荣誉教授美国机械工程师协会成员,日本燃气轮机学会国际委员会成员,退休前一直任国际航空科学委员会秘书长,ASME叶轮机械期刊编委。研究方向:叶轮机械气动的实验和数值模拟研究、压缩机反设计方法和优化方法、为3D压缩机和汽轮机用反方法和模拟技术设计软件系统、离心压缩机和泵的流动的流体动力和稳定性、压缩机和离心泵的蜗壳内流动。报告题目:1.叶轮机械设计体系的进步和挑战;2.蜗壳与叶轮交互作用对流动和损失预估的影响。     

大流量航空增压离心泵后弯叶轮参数化设计

高性能航空燃油泵的设计是提高航空发动机燃油控制系统性能的关键技术之一。在充分利用传统设计技术以及经验参数的基础上,提出了基于Bezier曲线的离心泵参数化设计方法;该方法充分考虑离心泵气蚀效应和效率等性能,对离心泵的子午面流道及三维叶轮进行参数化设计,并结合计算流体力学(CFD)方法对离心叶轮进行数值验证。最后,采用该设计方法,针对某大流量离心泵叶轮进行了参数化设计。结果表明,发展的参数化设计方法适用于高性能燃油泵离心叶轮的设计,该离心叶轮达到了设计指标,效率高达94.0%,并具有良好的变工况性能。该设计方法为后期发展燃油泵离心叶轮的全三维优化设计提供有效的技术基础。     

混合制冷剂离心压缩机叶轮设计与研究

以N_2、CH_4、C_2H_4、C_3H_8、C_4H_(10)、i-C_4H_(10)六元混合制冷剂离心压缩机为研究对象,对混合制冷剂用离心压缩机叶轮进行研究与分析,完成冷剂压缩机叶轮及扩压器的一维方案设计和子午流道修正;通过数值模拟方法对改变甲烷含量的六元混合制冷剂在叶轮流动过程中的物性参数变化进行分析,研究六元混合制冷剂中甲烷含量对叶轮出口压力场、速度场及压缩机多变效率的影响。结果表明设计叶轮满足性能要求,混合制冷剂中甲烷含量过多会增加压缩机功耗,降低多变效率,数值模拟结果为叶轮增压过程中的混合制冷剂配比研究提供参考。     

混合制冷剂参数对离心压缩性能的影响研究

采用编程计算与数值模拟对比分析的方法对多元混合制冷剂离心压缩机压缩性能进行了研究;建立了离心压缩机叶轮损失模型并利用MATLAB编程计算不同混合制冷剂重组分配比和不同进口温度下离心叶轮压比及多变效率;通过ANSYS-CFX基于SST湍流模型对相同工况下离心叶轮内部流场及压缩性能进行分析.结果 表明:数值模拟性能参数变化趋势与编程计算所得结果基本一致,叶轮多变效率随进口温度升高而呈现先升高后降低的趋势;混合制冷剂中重组分的增加会使压缩过程压比升高,叶轮损失减小,叶轮多变效率升高;研究结果可为混合制冷剂离心压缩过程进口参数的优化设计提供理论参考.     

第二届中国国际风机学术会议

<正>中国·成都2015年9月14~16日会议特邀专家比利时Von Karman研究所叶轮机械和推进技术荣誉教授美国机械工程师协会成员,日本燃气轮机学会国际委员会成员,退休前一直任国际航空科学委员会秘书长,ASME叶轮机械期刊编委。研究方向:叶轮机械气动的实验和数值模拟研究、压缩机反设计方法和优化方法、为3D压缩机和汽轮机用反方法和模拟技术设计软件系统、离心压缩机和泵的流动的流体动力和稳定性、压缩机和离心泵的蜗壳内流动。报告题目:1叶轮机械设计体系的进步和挑战;2.蜗壳与叶轮交互作用对流动和损失预估的影响。     

离心压缩机转子叶轮装配应力分析及拆卸方案研究

离心压缩机转子叶轮与主轴之间大部分采用过盈配合形式,装配过程一般采用温差法实现,即加热叶轮使内孔膨胀量大于过盈量.离心压缩机转子在检修过程中如需要更换叶轮或转子叶轮间部件,首先经过应力分析得出叶轮受力情况,然后对转子部分叶轮及其他套类零件进行拆卸.采用对叶轮部分区域集中加热的方式使轮与轴之间在短时间内形成温差到达拆卸的目的.     

含分流叶片的离心压缩机级的数值分析

对含分流叶片的离心压缩机级进行了三维数值试验.重点分析了叶轮、扩压器和蜗壳部件中的流动特征,另外,数值计算的结果表明:离心叶轮分流叶片的位置、扩压器宽度,以及蜗壳型式等方面的不同选择都会对压缩机的性能造成一定的影响.最后对数值计算的精度进行了分析说明.     

基于CFD和多目标算法的离心叶轮参数优化

为了研究叶片出口安装角和叶片数对叶轮气动性能优化的影响,对某离心压缩机叶轮建立理论数值模型,利用多目标遗传算法对模型寻优。对优化的结果圆整处理后进行参数化建模,并通过CFD叶轮在设计工况点压缩比提高3.57%,等熵效率提高0.79%,叶轮整体情况得到改善,可为离心压缩机叶轮的优化设计提供参考。     

变厚度叶片对离心压缩机结构强度和性能影响

随着离心式压缩机向大流量、高压比、高效方向发展,使大型机组在设计、制造、使用寿命以及可靠性评估等方面存在一系列问题,特别是运行中存在的隐患。叶轮作为离心压缩机、泵等大型旋转机械的核心部件,其性能好坏直接关系到运行的安全性。离心压气机叶轮的结构设计既要考虑其气动性能,又要考虑其结构强度要求。本文研究了满足气动特性的叶轮结构的应力优化方法,用贝泽尔曲线拟合叶轮的子午线形状,通过叶片型线的放置角度和叶片厚度来控制叶片的三维形状。采用径向基函数(RBF),建立了叶轮的变效率和最大应力模型;利用cors-brf约束优化算法求解该优化问题。试验表明,该叶轮气动性能优良。     

基于叶片翼型负荷的螺旋离心泵叶轮域能量转换机理

为了研究螺旋离心泵叶轮做功原理以及能量转换机理,应用计算流体力学原理对100LN-7型螺旋离心泵进行数值模拟,由此获得螺旋离心泵叶轮域速度参数,在引入动静扬程和负荷系数基础上,将欧拉方程用速度表示,建立试验方案。在叶片负荷翼型理论下,应用欧拉方程将螺旋离心泵的能量转换与叶轮几何形状、尺寸联系起来,分析沿叶轮包角的能量变化,揭示螺旋离心泵叶轮域能量转换特性。结果表明叶轮作为泵内做功核心部件,其螺旋段螺旋推进作用提供了能量传递,离心段完成能量转换,叶轮的螺旋段螺旋推进作用和离心段的能量转换相互配合,构成了螺旋离心泵工作的过程。其中,叶片翼型负荷中的升力对叶片做功贡献最大,这一结论对于提高螺旋离心泵叶轮水力设计具有重要的意义。     

小迷宫密封间隙对离心制冷压缩机性能的影响

为探讨小迷宫密封间隙设计条件下离心制冷压缩机性能变化规律,以离心制冷压缩机为研究对象,通过CFD方法对压缩机叶轮和迷宫密封内的流动进行模拟.研究结果表明:迷宫密封内的流体压力近似呈阶梯状降低;在叶轮入口流量相同时,随密封间隙增大,泄漏量和泄漏损失系数在小流量工况下增大的幅度较大;在同一密封间隙下,随着压缩机叶轮入口流量...     

叶轮损失模型对离心压缩机性能预测的影响

针对目前离心压缩机损失模型的差异性,在总结离心压缩机叶轮损失模型的基础上,提出在计算各截面参数时采用多变系数替换绝热指数的方法.并利用MATLAB编写程序计算压缩机在不同流量和不同转速下的压比和效率.通过和单级离心压缩机性能实验数值比较,分析叶轮损失模型对压缩机性能的影响,得出了采用简化的叶轮损失模型对压缩机效率影响较大而对压比影响较小的结论.     

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。     

时序效应对离心压缩机叶片非定常气动负荷影响

针对国内某大型企业不同机组离心压缩机叶轮叶片进行非定常流动数值分析,通过求解三维瞬态N-S方程组,得到流场分布和叶片表面的静压载荷信息。利用数值实验方法获得离心压缩机不同时序位置叶轮叶片表面动载荷的变化,并通过傅里叶变换得到叶轮叶片表面动载荷的分布特性,进而分析不同时序位置叶轮叶片表面气动负荷的差异。数值计算表明,时序效应对离心压缩机流道内流动以及叶轮叶片的非定常气动负荷存在不可忽略的影响,且合适的时序位置具有改进压缩机级性能的潜能。动载荷是压缩机叶轮叶片结构发生疲劳破坏的诱因,且不同机组离心压缩机中的时序效应对气动载荷的影响具有一致性。     

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。     

X流向压缩机

Ingersoll-Rand公司生产的X流向压缩机同时具有轴流压缩机流量大和离心压缩机可靠性高的优点。X流向压缩机具有混流式叶轮,其叶轮比相应的离心叶轮尺寸小、重量轻,而     

机载离心式制冷压缩机叶轮级流动仿真研究

离心式制冷压缩机对机载蒸汽压缩制冷系统有重要影响;大流量离心制冷压缩机的运行效率远大于小流量压缩机效率,针对现有的双级小流量离心制冷压缩机,通过实验测试和CFD仿真,对制冷剂R134a在泵式叶轮内的流动进行了分析。结果表明:在所测试参数条件下,叶轮进口靠近压力面处的制冷工质出现明显的二次流现象,气体流动出现盖面分离,叶轮内部损失较大;改变叶轮叶片出口安装角可提高效率及压比;针对不同叶轮叶片数的仿真计算对比,可确定在所设计模型中最佳叶片数。