离心压气机宽窄无叶扩压器失速诱发机制与判别准则

发布时间：2023-11-15 19:37

　　离心压气机被广泛应用于冶金、化工等各个行业,但离心压气机在小质量流量下运行会产生旋转失速、喘振等非稳态流动现象,此现象会大大影响压气机的稳定性与安全性。离心压气机通常由离心叶轮与扩压器组成。无叶扩压器由于相对叶片式扩压器具有结构简单、运行范围广等优点而被更广泛应用。因此研究离心压气机无叶扩压器的失速机理对提高离心压气机稳定运行范围,与对失速的主动控制等方面具有重要意义。本文以宽、窄无叶扩压器为研究对象,通过对宽、窄无叶扩压器进行数值模拟研究得出宽窄无叶扩压器的失速诱发机理及宽窄无叶扩压器的判别准则,研究得出以下结论:宽窄无叶扩压器具备不同的失速诱发机理。对于宽无叶扩压器随着质量流量减小,回流区首先出现在扩压器盘侧处。随时间推移,盘侧回流区向扩压器入口处移动而在扩压器盖侧出口处也产生回流区,受盘盖侧回流区的共同影响下宽无叶扩压器内的核心流出现了由盖侧向盘侧的径向移动且流向不统一,即核心流出现畸变导致宽无叶扩压器内出现失速。窄无叶扩压器在失速过程中也是首先在扩压器盘侧产生回流区,随时间推移在扩压器出口的盘盖侧均出现回流区,并且随叶轮旋转扩压器出口盘盖侧回流区相互合并,导致窄无叶扩压器内核心...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 离心压气机与旋转失速
    1.3 无叶扩压器旋转失速
    1.4 宽窄无叶扩压器旋转失速
    1.5 本文研究的内容
第二章 无叶扩压器旋转失速的数值计算方法
    2.1 模型建立
    2.2 网格划分
    2.3 边界条件
    2.4 湍流模型
    2.5 本章小结
第三章 宽无叶扩压器旋转失速诱发机理研究
    3.1 无叶扩压器模拟结果分析
    3.2 无叶扩压器非稳态分析
        3.2.1 无叶扩压器内失速团特性及演化过程
        3.2.2 旋转失速前后湍动能及流线变化
        3.2.3 模拟结果与文献对比
    3.3 本章小结
第四章 窄无叶扩压器旋转失速诱发机理研究
    4.1 窄无叶扩压器模拟结果分析
        4.1.1 出口压力-质量流量特征
        4.1.2 无叶扩压器内部流动特性分析
    4.2 窄无叶扩压器非稳态分析
        4.2.1 旋转失速前后湍动能及流线变化
        4.2.2 模拟结果与文献对比
    4.3 本章小结
第五章 宽窄无叶扩压器失速诱发机理对比
    5.1 稳态结果分析
    5.2 非稳态结果分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3864383