高溫?zé)岜秒x心葉輪流場(chǎng)數(shù)值模擬及其幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析.pdf

1、當(dāng)前，節(jié)能問題已是關(guān)系到人類生存發(fā)展的重大問題，越來越多的人們認(rèn)識(shí)到它的重要性。以工業(yè)余熱為低位熱源的水/水離心式高溫?zé)岜玫拈_發(fā)，對(duì)于我國(guó)北方城市區(qū)域供熱及其他用熱領(lǐng)域具有十分重要的意義。離心式壓縮機(jī)作為離心壓縮式熱泵的核心部件，其運(yùn)行效率，工況范圍和安全性能都直接影響著整個(gè)機(jī)組的性能。葉輪是離心壓縮機(jī)中最重要的、也是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的部件，實(shí)現(xiàn)將主軸機(jī)械能向氣體壓力能的轉(zhuǎn)化。數(shù)值計(jì)算方法不僅可以獲得豐富的流場(chǎng)細(xì)節(jié)，還可以方便地進(jìn)行各種理想

2、狀態(tài)的數(shù)值實(shí)驗(yàn)，在比較廣泛的參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行研究，從而大大節(jié)省研究費(fèi)用，縮短研究周期。因此，采用正確的方法對(duì)葉輪機(jī)械流場(chǎng)特性進(jìn)行數(shù)值分析來優(yōu)化離心式壓縮機(jī)性能具有重要的意義。
　　本文以R123為工質(zhì)，以現(xiàn)有離心葉輪為研究對(duì)象，在系統(tǒng)地綜述離心式壓縮機(jī)數(shù)值模擬國(guó)內(nèi)外進(jìn)展的基礎(chǔ)上，首先詳細(xì)推導(dǎo)了葉輪機(jī)械流場(chǎng)的流動(dòng)控制方程，歸納了葉輪流場(chǎng)數(shù)值模擬所用的湍流模型。
　　其次，確定高溫?zé)岜孟到y(tǒng)離心壓縮機(jī)葉輪的幾何外形和運(yùn)行工況，采用C

3、FD商用軟件CFX對(duì)單通道葉輪流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)設(shè)計(jì)工況下和變流量工況下葉輪部分的特性曲線，以及葉片的子午面和單通道葉高中截面上的速度分布特性、葉輪流場(chǎng)內(nèi)二次流和葉片出口尾跡等問題進(jìn)行了模擬分析。
　　最后，本文在原有葉輪幾何外形基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，對(duì)不同葉片數(shù)目的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，詳細(xì)分析了葉片數(shù)目變化時(shí)，葉輪流場(chǎng)內(nèi)部主要參數(shù)的變化規(guī)律，以及葉片數(shù)目保持不變時(shí)，流量變化的特性曲線。同時(shí)，對(duì)不同葉片數(shù)的特性曲線進(jìn)行比較分析。此外，還