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《大连理工大学》 2007年
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离心压缩机焊接式蜗壳流动分析与优化研究

王雅君  
【摘要】: 离心压缩机具有高效、可靠、结构紧凑及转速高等优点,在能源动力及军事工业等领域发挥着极其重要的作用。为了降低运行成本,需要不断的提高压缩机效率。长期以来,人们主要是通过改进并优化离心压缩机的主要元件——叶轮来提高压缩机的性能,而忽略了对静止元件,如蜗壳的研究。然而,随着研究的深入,叶轮可挖掘的潜力空间越来越小,因此,人们也逐渐把目光投向蜗壳等静止元件的研究,以期挖掘其可能存在的节能潜力,希望藉此提高机组的整体运行效率。 本文研究对象是某公司生产的两类典型焊接式排气蜗壳,即等宽变高式排气蜗壳、等高变宽式排气蜗壳。利用CAD软件Pro/E、SolidWorks,CFD软件NUMECA建立起压缩机末级完整的三维流场的数值模拟分析平台。通过对内部流场的模拟,掌握了原来两类典型设计的内部流动规律。针对原设计中存在的问题,提出了优化设计的建议和方法,使末级效率分别提高4.5%、3.0%,效果显著。在以上工作的基础上,总结出影响矩形蜗壳气动性能的三个几何参数,同时制定出《焊接式排气蜗壳气动设计规范》。利用CFD技术,对应用该规范设计的蜗壳结构进行了分析,数值模拟结果充分说明了规范中介绍的设计方法的有效性、通用性,可以推广应用于所有的焊接式排气蜗壳气动设计。 本文制定的《焊接式排气蜗壳气动设计规范》,为今后的蜗壳设计提供了依据,按照这种方法设计,估计可以使整机效率在原有基础上提高1-2%,大大降低了机器的运行成本,提高了产品的市场竞争力。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH452

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