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基于CFD技术的稀油站系统管路参数优化研究

闫小楼  
【摘要】:稀油站是为大型减速机、电机、注水泵、往复式压缩机等各种机械设备提供润滑介质的专用润滑设备,凭借其独特的压力循环供油特性,广泛应用于石油化工、电力、冶金、矿山等行业,在各种机械设备润滑中发挥着重要作用。随着我国工业的发展和技术进步,各种高精尖设备应用越来越广,特别是石油化工行业应用稀油站润滑的系统装备需求不断扩大,对稀油站产品的技术要求也不断提高。因此,在进行稀油站管路系统设计过程中,除考虑其耐压强度要求外,对系统管路内流速以及与其相关联的压力损失必须引起足够的重视。本文以为4M12-78/34氧气压缩机提供润滑的XYZ-100型稀油站为研究对象,采用数值模拟的方法对稀油站管路系统进行整体研究,并对相关参数进行优化分析,为提高此类型稀油站的润滑效率及产品的设计制造技术进步,具有一定的理论价值和实际应用意义。 本课题从流体力学基本方程组出发,应用CFD数值模拟方法,通过一定的理论研究,探求稀油站管路系统的内部流动特性及相关参数优化方法。其研究工作体现在以下4个方面: 1.概述了目前稀油润滑设备的国内外研究成果,并阐述了相关流体理论及研究流场的方法。 2.对稀油站系统管路参数进行分析,提出结构参数优化数学模型。并建立相应计算流体力学模型进行验证,证明了系统管路参数优化设计模型的可行性。 3.根据系统管路中截止阀流量特性,建立其相对开度与压力损失间的数学模型。避免了研究截止阀内部复杂结构,有利于掌握整体管路系统流体的流动特性。 4.对稀油站系统管路流速进行优化。通过改变管路内径、流速,得出相对应组合状况下的流速、压力及压力降,然后采用稀油站管路系统润滑效率的综合性能评价指标v/Δp比较得出能够使稀油站达到较高综合性能的最佳流速。


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