一、离心压缩机级的设计及三维粘性流场分析（论文文献综述）
张天宸[1]（2019）在《离心压缩机多目标气动性能优化研究》文中研究表明离心压缩机广泛应用于石油化工、能源、航空、交通等领域。“设计-修改”的传统离心压缩机设计方法比较耗时,而且很难得到全局最优解,已经难以满足离心压缩机设计周期和气动性能要求,因此,需要借助优化手段解决这一问题。离心压缩机模型级主要由叶轮、扩压器及回流器组成,其中叶轮是最主要的部件,叶轮的性能直接影响了模型级的效率、压比以及气流均匀性。回流器同样也是多级离心压缩机中的重要部件,它对多级离心压缩机气动性能有着重要影响。回流器本身的损失影响着第一级的气动性能,回流器出口的气流均匀性均影响着下一级压缩机的入口条件,进而影响下一级压缩机的效率以及气流均匀性。因此优化离心压缩机模型级,需要优化叶轮及回流器,以获得单级效率更高,出口气流均匀性更优的设计方案。根据以往研究,数值优化方法已经广泛应用于叶轮机械设计中,但应用于多级离心压缩机的案例较少。因此本文设计了叶轮及回流器参数化模型,随后对该参数化模型进行了变工况优化设计。以某第一级0.2大流量系数的两极离心压缩机为研究对象,通过参数化造型,CFD计算和优化方法对叶轮和静子部件进行优化,得到了优化方案。通过对比原始方案和优化方案的流场,优化方案的气动性能优于原始方案。设计工况下,0.2模型机和后面流量系数0.14模型机组成的两级压缩机的整机多变效率提升了0.98%,且变工况条件下整机多变效率均有提升。随后依据0.2流量系数离心压缩机优化设计得到的结论对某0.22流量系数离心压缩机进行了改进设计。最终得到的改进设计方案其气动性能明显优于原始设计方案。研究结果表明,所建立的离心压缩机模型级优化方法具有一定的可行性和可靠性。通过进一步深入分析原始设计方案及优化设计方案,发现了回流器出口弯道合理的几何变化规律能够改善级出口流场均匀性,为后续大流量系数离心压缩机和回流器设计提供了技术参考和理论指导。
金同舟[2]（2019）在《特殊型式叶片扩压器对离心压缩机内部流动与级性能的影响分析》文中研究指明扩压器是离心压缩机的关键静止部件,负责将流体动能转变为压力能。由逆压梯度引起的流动分离严重影响离心压缩机级性能,在工作中易出现失速和喘振等不稳定流动现象,严重影响机组的正常安全运行。对扩压器内部流动机理的深入研究有助于设计开发高效率、宽工作范围的叶片式扩压器。本文针对沈阳鼓风机集团股份有限公司提供的LB56150KY108离心压缩机模型级的叶片扩压器进行结构改进,包括改变扩压器中叶片的周向位置与叶片高度（沿流向等高与非等高）,综合各方案,通过数值模拟的方法对其内部流场进行了分析。本文主要开展了以下几个方面的工作:研究了非轴对称叶片排列方式对模型级性能以及内部流动的影响。非轴对称叶片位置的选取是在扩压器单流道周向位置上选取五个等距的位置。在不同工况下对带有非轴对称叶片扩压器的离心压缩机级进行流动特性分析。计算结果表明:相对于传统轴对称叶片扩压器,非轴对称叶片扩压器在小流量工况下可将级效率和级压比分别提高1.46%4.62%和1.7%3.2%。合适的周向位置使扩压器出口径向速度和气流角分布更均匀,流动稳定性更好;叶轮出口径向速度分布更均匀,速度梯度较小,减少了流动损失。存在最佳叶片周向相对位置使离心压缩机级的稳定工作范围最大。研究了半高式叶片扩压器对模型级性能以及内部流动的影响。选取全高叶片、盖侧0.1b、盘侧0.1b、盖侧0.3b和盘侧0.3b（b=0.0366m,扩压器宽度）等扩压器模型,通过数值模拟对离心压缩机内部流动进行分析,主要关注流动均匀性、稳定工况范围以及内部流动损失等特征。结果表明:相对于全高叶片,半高式叶片扩压器内流动的熵值较原始模型降低了很多,流动损失得到改善,且轮盖侧的流动损失要比轮盘侧流动损失小。随着扩压器叶片高度的增加,扩压器出口流动更加不稳定。10%轮盖侧的扩压器出口流动角更均匀,流动损失较小。提出了一种轮盖侧组合方案（叶片前缘高度+叶片尾缘高度）的新型叶片扩压器,分析不同组合方案下新型叶片扩压器对级性能和内部流动损失的影响。结果表明:在小流量工况下模型级的效率提高了1.2%2.4%,在设计工况下提高了0.4%1.2%,在大流量工况下级效率提高了0.2%0.5%,离心压缩机的级效率和稳定工况范围得到了改善。相比于全高叶片扩压器,新型叶片扩压器的总压损失降低。受轮盘和轮盖壁面的影响,总压损失的最大值集中在上下壁面处;在靠近轮盘侧总压损失下降的很快,在流道内下降速度变缓,接近轮盖侧时损失急剧增加。由于叶片和轮盘之间的距离变化,气流在扩压器流道内存在周向流动,迫使轮盘侧气流出现汇聚,间隙的存在改善了气流组织形式,扩压器出口的径向速度分布更加均匀,流动状况得到改善。基于以上的扩压器结构改进的最佳值,综合非轴对称叶片、半高式扩压器以及新型叶片扩压器结构进行优选,结果显示,离心压缩机级在全流量工况下的效率得到提升。在小流量工况下,组合方案和非轴对称叶片最佳位置3的静压恢复系数和总压损失系数都优于原始模型,组合方案的静压恢复系数提高了12%,总压损失减少了21%。在设计工况下,组合方案中由于叶片扩压器叶片的切削,静压恢复系数下降了2%,但是在扩压器流道内总压损失相比原模型减少了6%。随着流量系数的提升,组合模型的静压恢复系数略微下降,但总压损失得到了抑制。在不同工况下,组合方案下的扩压器出口的径向速度值降低。
赵悦[3]（2018）在《离心压缩机单级转/静子匹配研究》文中进行了进一步梳理离心压缩机是我国国民经济众多领域的关键动力设备,同时也消耗着大量的能源,持续提高离心压缩机研究和设计水平是未来满足各行业领域对离心压缩机高负载、高效率等日益苛刻要求的重要环节。离心压缩机包括叶轮、扩压器、蜗壳等多个元件,但由于计算机技术的限制,对离心压缩机的数值研究多数集中在对某一元件单独考虑,忽略了上下游元件的互相匹配,导致研究结果具有一定局限性。而且各元件之间的干涉会导致压缩机级元件工况曲线偏移,难以保证各部件均运行在最佳工况,使得整级性能不能达到预期目标;同时,工况的偏移可能使部分元件提前进入阻塞或者失速区,导致整级工况范围变窄。近年来,更多的科研人员开始关注离心压缩机级各部件彼此之间的匹配,但多集中在叶轮与扩压器或叶轮与蜗壳两者的匹配问题,对综合探究叶轮、扩压器、蜗壳三者之间的匹配问题较少。本文采用数值模拟方法探究了某离心压缩机叶轮、长叶片扩压器和蜗壳的匹配问题。首先基于结构/非结构混合网格技术的冻结转子法和混合平面法解决了网格多参照系边界匹配问题,结合流动特点降低网格数量并通过网格无关性验证以保证模拟精度。探索了长叶片扩压器稠度对其与离心叶轮匹配问题的影响。通过改变长叶片扩压器叶片数、叶片弦长和叶片入口半径,得到了叶片稠度对离心压缩机最大效率及稳定工况范围的影响。这三种改变稠度的方式对离心压缩机的整级效率影响较小,但是对稳定工作范围的影响较大。同时,结合不同稠度扩压器内部流动特征,分析了离心压缩机效率与稳定工况范围的改变原理。最终得到与离心叶轮匹配的最优扩压器模型基本参数。在此基础上,采用匹配最优的扩压器与叶轮,进一步对其与蜗壳三者之间的匹配问题进行了讨论。分析了三种不同结构形式的蜗壳匹配:非对称圆截面、对称圆截面和梯形截面蜗壳。采用总压损失系数Kp和静压恢复系数Cp对蜗壳性能进行评估,并对这三种蜗壳四个截面的速度流线和静压进行了详细分析,得出整个工况范围内梯形截面蜗壳的总压损失最小,静压恢复最大,即梯形截面蜗壳内部流动损失相对较小,而且其扩压能力相对较好。整级匹配研究获得了各部件相互干涉的内在机制以及对整机性能与稳定性的影响规律,对压缩机部件与整级的设计提供理论依据。在压缩机的优化过程中考虑整级匹配规律可实现各部件性能曲线基本无偏移,提高整级效率与稳定运行范围。
卢傅安,杨树华,李靖鑫,杨树鑫,沙龙,郝国帅[4]（2018）在《某长输管线离心压缩机模型级开发》文中研究指明基于商业流动分析软件NUMECA,采用Apalart-Allmaras湍流模型以及多重网格方法,对某管线压缩机内部的三维粘性流动进行模拟。根据模拟结果,对叶轮、无叶扩压器、弯道、回流器等部件的结构进行优化,从而实现了这些部件流动涡的控制,大大降低了这些部件的流动损失,最终完成了某管线压缩机基本级的气动开发。对该管线压缩机模型级进行了性能试验,试验结果表明:在设计马赫数下,该管线压缩机模型级性能曲线CFD预测值与实验值吻合良好。在设计点流量系数下,管线压缩机模型级的多变效率实验值比预测值低0.2%,能头系数实验值比预测值高4.5%。性能曲线形状达到设计预期。
赵一鉴[5]（2018）在《混流式离心压缩机模型级设计与性能分析》文中指出离心压缩机广泛应用于国民经济各领域。随着工业装备逐渐向大型化方向发展,大流量、高性能离心压缩机模型级的研发成为目前广大学者研究的热点。混流式模型级兼顾了离心式模型级和轴流式模型级的特点,在保证压缩机气动性能要求情况下,更加适应大流量工况的工作要求,因而更适合应用于大流量离心压缩机中。为了提高大流量系数离心压缩机性能,混流式模型级的开发与研究成为了一项既有理论价值又有应用价值的研究课题。离心压缩机设计流程则主要由一维设计、一维性能预测、三维几何造型、三维CFD数值模拟和分析四部分组成。一维性能预测的准确性直接影响了离心压缩机的设计周期和气动性能。本文针对一维性能预测和混流式模型级的开发与性能分析进行研究。研究内容如下:1.总结离心压缩机损失模型,采用C语言编写一套一维气动性能预测程序。选用多个离心压缩机进行程序校核,以验证该程序的计算准确性和普适性。2.参考已有的0.2流量系数离心式模型级,设计不同出口倾斜角的混流式叶轮,分析叶轮内流场及叶轮出口气动参数随混流式叶轮倾斜角的变化规律,探索0.2流量系数模型级叶轮叶片合理的出口倾斜角范围。3.在以上研究基础上,完成混流式叶轮优化和模型级的气动设计。采用一维性能预测程序和三维CFD数值模拟,计算所设计的模型级的气动性能。通过对比混流式模型级与原有离心式模型级的气动性能与流场,评价所设计的混流式模型级的气动性能。为0.2流量系数离心压缩机开发提供技术支持。通过本文的研究,最终设计出一性能优良的混流式压缩机模型级,经过一维性能预测和CFD数值模拟计算,此模型级气动性能优于原0.2流量系数离心式压缩机模型级,达到了提升0.2流量系数压缩机模型级气动性能的目标
张海涛[6]（2018）在《分流叶片偏置对压缩机级内气动性能影响研究》文中进行了进一步梳理离心式压缩机设计制造水平是国家工业化水平的重要标志之一,高端压缩机设计生产制造技术长期被发达国家的几个公司垄断,极大地限制了我国相关工业企业的发展,因此先进压缩机制造能力一度被誉为“国之砝码”。随着我国现代工业水平的进步,石油化工、航空航天以及军工产业对高效率、高可靠性压缩机的需求越来越大,打破先进压缩机设备被国外巨头垄断的现状,实现核心装备国产化对于实现“中国制造2025”有极为重要的意义。叶轮是离心压缩机的核心设备,叶片是离心压缩机对气体做功的关键部件。在叶轮设计中,添加分流叶片可以提升叶轮做功能力及运行稳定性,因此越来越多的叶轮开始加设分流叶片。目前绝大多数分流叶片安装位置在两主叶片正中间,考虑到分流叶片两侧流动情况的不同,此种安排并非最佳方案,因此本文以带分流叶片的半开式离心压缩机为研究对象,采用CFD数值模拟方法,探索其内部流动基本规律,通过改变主叶片与分流叶片的相对位置设计不同的离心式叶轮,分析分流叶片位置对离心式压缩机级气动性能及叶轮强度的影响。本文研究工作主要包括两部分内容:第一部分主要研究分流叶片周向位置与叶顶间隙对半开式离心压缩机性能的影响。通过改变叶轮分流叶片周向位置与叶顶间隙大小,得到不同的叶轮设计方案,进行压缩机整级流场定常与非定常数值模拟。结果表明,分流叶片靠近主叶片压力面时可以提升压缩机性能,降低叶轮及扩压器出口压力脉动幅值,抑制叶片扩压器背弧侧的速度分离,但随着叶顶间隙的增加,其对叶轮性能影响越来越弱,并且分流叶片向主叶片压力面偏置会造成叶轮最大等效应力增大。第二部分使用MATLAB编写基于总压损失模型的一维压缩机叶轮性能分析程序。在设计工况下程序计算结果与商用CFD软件计算最大误差为1.2%,同时一维程序计算速度快,可大幅降低叶轮前期设计耗时。最后根据程序分析了分流叶片长度对叶轮内部各种损失分配的影响机理,为后续分流叶片入口位置设计提供参考。
张硕[7]（2018）在《小流量工况下串列叶片扩压器对离心压缩机性能的影响》文中提出由于受到离心力和科氏力的影响,离心压缩机叶轮出口流动很不均匀,一般呈现为“射流-尾迹”流动结构。这种不均匀流动在进入扩压器后容易导致局部流动分离,在偏离设计工况时尤为严重。作为压缩机的主要扩压部件,扩压器的几何造型以及与离心叶轮的匹配对内部三维流动和级效率有着重要影响。本文针对沈阳鼓风机集团股份有限公司提供的LB56150 KY108离心压缩机模型级扩压器部分进行串列改型,借助旋转机械流动数值分析专用软件NUMECA,进行内部流场分析和结构优化,探究串列叶片扩压器各几何参数对离心压缩机性能的影响。本文第一部分主要研究了前后排叶片不同周向相对位置对模型级内部流动及级性能的影响。对串列叶片扩压器的后排叶片在一个节距内选取5个均匀分布的角度分别记作位置1–位置5进行数值模拟,并与单列叶片扩压器模型进行对比,结果表明:在接近最小流量工况下,串列叶片扩压器后排叶片周向位置改变使得扩压器出口径向速度和气流角分布更为均匀,叶轮出口流动速度沿周向及径向的变化程度减弱,显着扩宽离心压缩机稳定工况范围。本文第二部分主要研究了串列叶片扩压器的总弯角（前排叶片中弧线在前缘点的切线和后叶片中弧线在后缘点切线之间的夹角）对模型级内部流动及级性能的影响。在原模型总弯角的基础上继续增加总弯角θT=43.36o+（0o21o）。得出的结论是:增加总弯角优化了后排叶片流道内气流组织形式,减小了径向速度分布的不均匀程度,提高了小流量工况下离心压缩机多变效率,其中总弯角增加10°的模型效果最好。本文第三部分主要研究了前后排叶片不同弦长比对模型级内部流动及级性能的影响。固定前后排叶片间距的情况下,对不同弦长比的串列叶片扩压器模型进行数值模拟。结果表明在大流量工况范围内,模型多变效率随弦长比增加而增加,在低于设计流量工况范围内,弦长比在Cr/Cf=0.82附近时模型级多变效率和压比达到最大值。弦长比过大（Cr/Cf=2.33）和过小（Cr/Cf=0.43）会大大减小模型级的稳定工作范围。针对前三部分分别得到的最佳周向位置、总弯角和弦长比进行组合优选,结果表明:在小流量工况下,多参数组合模型对离心压缩机性能提升较大,单参数中总弯角对于离心压缩机性能影响最为明显。多参数优化方案对原模型后排叶片吸力面侧的分离流动进行了优化,使扩压器出口径向速度分布更为均匀,静压恢复系数明显增加。
陈兴[8]（2017）在《离心压缩机固定元件改型的扩稳研究》文中研究说明离心压缩机是一种典型的能量转换装置,其主要的工作原理是气流经过叶轮流道,在高速旋转的叶轮带动下,获得从原动机的机械能转化为而来的动能和压力能。离心压缩机中的扩压器、回流器等固定元件,对提高离心压缩机整级的性能、拓宽稳定运行的工况范围发挥着举足轻重的作用。固定元件因为受到上游叶轮对流动带来的影响以及本身叶片结构对内部流动的约束,其内部流动十分复杂,因此探索固定元件内部的流动机理对合理设计和优化结构具有很大的指导意义。本文针对沈阳鼓风机厂提供的LB56150 KY108离心压缩机模型级的固定元件（扩压器和回流器）,借助旋转机械流动数值分析专用软件NUMECA,进行内部流场分析和结构的优化,扩大原模型级的稳定工况,提高压缩机的整级性能。扩压器改型的第一部分主要分析了叶片扩压器与叶轮的径向间隙（无叶扩压段长度）对离心压缩机性能的影响。在扩压器入口半径与叶轮出口半径比R3/R2=1.061.20的范围内对六个不同无叶扩压段长度的模型进行数值模拟,得出的结论是:在原模型的基础上无叶扩压段的长度逐渐增大,减少了叶轮出口近轮盖处的不稳定流动分离涡,优化了扩压器入口处的气流角分布均匀性,从而改善了叶轮,扩压器以及压缩机整级的性能。但是无叶扩压段长度过大（R3/R2≥1.20）会造成严重的流动损失,使压缩机整级的性能大幅下降。扩压器改型的第二部分分析了叶片扩压器的不同收缩方式对离心压缩机性能的影响。本文研究了沿轮毂、轮盖、轮毂+轮盖三种方式的扩压器宽度收缩对离心压缩机性能的影响,三种方式收缩的比例保持一致。发现叶片扩压器宽度收缩能拓宽离心压缩机的稳定运行工况,大幅提高小流量工况下压缩机的多变效率和压比,其中仅沿轮盖收缩处的方式扩稳与提高性能的效果最优。扩压器宽度收缩优化了叶片扩压器进出口的气流角及径向周向速度的分布,减小了扩压器内的流动分离涡。在离心压缩机的回流器叶片结构的研究中,对不同回流器入口安装角的离心压缩机级性能进行了数值模拟,并利用能量梯度理论对不同入口安装角下的回流器内部的流动状况进行分析,得到每一种模型的能量梯度函数K的分布。结果表明,回流器最容易发生失稳的位置在回流器叶片的尾部及出口位置。在设计工况下,回流器入口安装角在37°附近时多变效率和压比最高。
朱畅[9]（2016）在《离心压缩机整级气动性能相似性及优化》文中研究说明离心压缩机是一种广泛应用于化工、能源、航空动力等重要领域的透平机械,具有高效率、高压比以及稳定工况范围大等一系列优点。在化工离心压缩机运行过程中,一般要了解不同实际气体的气动性能,其目的是通过不同实际气体的气动性能来验证设计气体的性能,且随着化工领域节能减排的要求,对离心压缩机各部件进行优化以此改善压缩机性能及增加其运行的工况范围显得十分重要。针对实际气体在压缩机内的性能试验,本文侧重于压缩机模型级对不同实际气体介质在气动性能方面的适用性研究,分析了某离心压缩机模型级气动性能受不同实际气体介质的影响度。首先通过验证数值模拟与实验结果的符合性,对比分析了以空气为原始工作介质和以R134a（氟利昂）、CH4（甲烷）为实际气体介质在当量转速与变转速下的气动性能的相似性及变化规律。结果证明:无论以设计工况还是非设计工况为当量转换点,均能获得一致的当量转速值,且不同实际气体介质在当量转速下的多变效率及多变能量头系数曲线与原始气体性能曲线能够保持很好符合度。以实际甲烷气体CH4为例,分析了变转速条件下,压缩机气动性能在亚音速时,不同马赫数的性能曲线及工况范围变化趋势一致;跨音速时,气体的最高效率点明显移向大流量工况,且马赫数越大,运行工况范围显着变窄,同时性能曲线不再满足相似性规律的特征。针对压缩机各通流部件与其内部流动之间的相互影响,在压缩机级环境下通过遗传算法对离心压缩机叶片扩压器的进口角进行了优化,并通过数值计算对优化前后的压缩机性能进行了对比分析。叶片扩压器优化后与优化前相比,整级多变效率、总压比以及扩压器静压恢复系数分别提高了1.62%、1.59%和16.23%,相应扩压器总压损失系数则减少了23.66%,压缩机整级性能在整体特别是大流量工况范围得到了良好改善。本文研究对不同实际气体在离心压缩机中的当量相似转换规律及压缩机各部件间的优化进行了有益探索,对离心压缩机的气动设计及应用具有借鉴价值。
马岩,席光[10]（2015）在《高速小尺寸离心压缩机级内非定常流动的数值研究》文中进行了进一步梳理采用非线性谐波法在设计点及近失速点,对应用于环保曝气装置的高速小尺寸离心压缩机级内流动,进行了非定常流动数值模拟,获得了该离心压缩机流道内的非定常流场结构,重点分析了流道中的损失结构及分布、二次流形式以及叶轮叶顶泄漏流动。研究结果表明:设计点小尺寸离心压缩机级内非定常效应不太强烈,而近失速点流道内的损失明显高于设计点,流道内的非定常效应也要强于设计点,同时,非线性谐波法可有效地模拟动/静非定常干涉。
二、离心压缩机级的设计及三维粘性流场分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离心压缩机级的设计及三维粘性流场分析（论文提纲范文）
（1）离心压缩机多目标气动性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 离心压缩机几何参数化设计研究现状 |
| 1.2.2 叶轮优化研究现状 |
| 1.2.3 弯道回流器优化研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 数值模拟计算方法及精度验证 |
| 2.1 CFD计算方法及软件介绍 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 网格生成 |
| 2.1.4 多重网格技术 |
| 2.2 数值模拟精度验证 |
| 2.2.1 数值模拟研究对象 |
| 2.2.2 计算网格 |
| 2.2.3 边界条件设置及网格无关性验证 |
| 2.2.4 数值模拟精度验证结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 优化设计方法理论 |
| 3.1 曲面曲线理论 |
| 3.1.1 Bezier曲线 |
| 3.1.2 B样条曲线 |
| 3.2 参数化造型方法 |
| 3.3 优化方法理论基础 |
| 3.3.1 试验设计 |
| 3.3.2 近似模型 |
| 3.3.3 优化算法 |
| 3.4 Design3D优化方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大流量系数离心压缩机叶轮优化及流动分析 |
| 4.1 叶轮基本参数 |
| 4.2 叶轮参数化 |
| 4.2.1 叶轮参数化模型 |
| 4.2.2 CFD结果对比 |
| 4.3 叶轮优化设计 |
| 4.3.1 叶轮优化设计变量参数及目标函数 |
| 4.3.2 叶轮优化设计结果 |
| 4.4 流场分析 |
| 4.4.1 设计工况流场分析 |
| 4.4.2 非设计工况流场分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大流量系数离心压缩机弯道回流器优化及流动分析 |
| 5.1 回流器参数化 |
| 5.1.1 回流器参数化模型设计 |
| 5.1.2 CFD结果验证 |
| 5.2 回流器优化设计 |
| 5.2.1 回流器优化设计变量参数及目标函数 |
| 5.2.2 回流器优化设计结果 |
| 5.3 回流器流场分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 0.22流量系数离心压缩机改进设计及流动分析 |
| 6.1 叶轮改进设计方案 |
| 6.1.1 叶轮设计参数及气动性能 |
| 6.1.2 叶轮改进方案 |
| 6.1.3 叶轮流场分析 |
| 6.2 回流器改进方案 |
| 6.2.1 回流器改进设计 |
| 6.2.2 回流器流场分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）特殊型式叶片扩压器对离心压缩机内部流动与级性能的影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 离心压缩机理论研究 |
| 1.2.2 离心压缩机实验研究 |
| 1.2.3 离心压缩机数值研究 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 离心压缩机内部流动的基本方程及数值方法 |
| 2.1 离心压缩机几何模型 |
| 2.2 网格划分 |
| 2.3 控制方程 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.5 定解条件和收敛判断 |
| 2.5.1 定解条件 |
| 2.5.2 收敛判断 |
| 2.6 软件的选取与简介 |
| 2.7 数值方法验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 非轴对称叶片扩压器周向位置的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型简介 |
| 3.3 级性能分析 |
| 3.4 扩压器内部流场分析 |
| 3.5 扩压器出口流场参数分析 |
| 3.6 叶轮出口流场分析 |
| 3.7 子午面参数分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 不同高度的叶片扩压器的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同高度的叶片扩压器的形式 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 级性能对比 |
| 4.3.2 扩压器内部流动分析 |
| 4.3.3 扩压器出口流动分析 |
| 4.3.4 叶轮结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 新型叶片扩压器的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 改型方案 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 级性能对比 |
| 5.3.2 扩压器内部流场分析 |
| 5.3.3 扩压器出口流动分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 扩压器模型的几何参数优化及综合分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型简介 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 级性能对比 |
| 6.3.2 扩压器流场分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）离心压缩机单级转/静子匹配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 与扩压器匹配研究 |
| 1.2.2 与蜗壳相关匹配研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 数值计算方法 |
| 2.1 流动基本方程 |
| 2.2 标准k-ε模型 |
| 2.3 离心压缩机主要性能参数 |
| 2.4 计算模型及网格生成 |
| 2.4.1 计算模型 |
| 2.4.2 边界条件及收敛标准 |
| 2.4.3 网格生成方法 |
| 2.4.4 网格无关性检验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 离心压缩机叶轮与扩压器匹配 |
| 3.1 稠度的定义 |
| 3.2 扩压器叶片数匹配 |
| 3.2.1 三维模型及对应稠度 |
| 3.2.2 性能分析 |
| 3.2.3 流场分析 |
| 3.3 叶片弦长匹配 |
| 3.3.1 三维模型及对应稠度 |
| 3.3.2 性能分析 |
| 3.3.3 流场分析 |
| 3.4 叶片进口半径r_3匹配 |
| 3.4.1 三维模型及对应稠度 |
| 3.4.2 性能分析 |
| 3.4.3 流场分析 |
| 3.5 改进后分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 离心压缩机叶轮、扩压器与蜗壳耦合分析 |
| 4.1 匹配不同蜗壳的整级模型 |
| 4.2 设计工况性能对比 |
| 4.3 设计工况蜗壳流场分析 |
| 4.3.1 非对称圆截面蜗壳 |
| 4.3.2 对称圆截面蜗壳 |
| 4.3.3 梯形截面蜗壳 |
| 4.4 变工况整级性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）某长输管线离心压缩机模型级开发（论文提纲范文）
| 符号 |
| 0 引言 |
| 1 开发对象及研究目标 |
| 2 开发流程和设计好坏判断准则 |
| 3 流场分析及优化结果 |
| 3.1 模型级CFD性能分析 |
| 3.2 强度分析 |
| 4 试验验证 |
| 5 产品性能试验 |
| 6 结论 |
（5）混流式离心压缩机模型级设计与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外离心压缩机研究现状 |
| 1.2.1 离心及混流叶轮相关研究 |
| 1.2.2 扩压器相关研究 |
| 1.2.3 回流器相关研究 |
| 1.2.4 离心压缩机一维性能预测相关研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 数值模拟方法及精度验证 |
| 2.1 计算流体力学(CFD)计算方法 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 网格生成方法 |
| 2.2 数值模拟精度验证 |
| 2.2.1 数值模拟研究对象 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 数值模拟精度验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 离心压缩机一维性能预测 |
| 3.1 离心压缩机一维性能预测方法及损失模型 |
| 3.1.1 离心叶轮进口速度与质量流量计算方法 |
| 3.1.2 通用叶轮损失模型 |
| 3.1.3 静子部件损失模型 |
| 3.2 一维性能预测程序介绍 |
| 3.3 一维性能预测计算精度验证 |
| 3.3.1 流量计算方法验证 |
| 3.3.2 离心叶轮一维预测精度验证 |
| 3.3.3 整级预测精度验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 混流式模型级设计与性能分析 |
| 4.1 混流式叶轮出口倾斜角的选取 |
| 4.1.1 叶轮外特性分析 |
| 4.1.2 叶轮内流场分析研究 |
| 4.2 混流式模型级设计与性能分析 |
| 4.2.1 叶轮气动性能与流场分析 |
| 4.2.2 整级气动性能及流场分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 主要符号说明 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）分流叶片偏置对压缩机级内气动性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 研究技术与路线 |
| 2 数值模拟基本理论及优化方法 |
| 2.1 流动控制方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 网格生成方法 |
| 3 分流叶片周向位置对某离心压缩机性能影响研究 |
| 3.1 计算模型建立 |
| 3.2 网格划分及数值方法验证 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 数值方法验证 |
| 3.3 计算结果分析 |
| 3.3.1 偏置分流叶片对叶轮效率和压比的影响 |
| 3.3.2 偏置分流叶片对叶轮及扩压器内流场的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 分流叶片偏置对离心压缩机非定常气动性能影响 |
| 4.1 计算模型及网格 |
| 4.2 方案设置及网格划分 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 压缩机整级性能分析 |
| 4.3.2 叶轮叶片及扩压器叶片受力情况分析 |
| 4.3.3 非定常计算设置与结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 考虑叶顶间隙的气动性能分析与偏置分流叶片叶轮静力分析 |
| 5.1 计算模型及网格 |
| 5.2 流场计算结果分析 |
| 5.2.1 叶轮及扩压器性能分析 |
| 5.3 分流叶片偏置后叶轮静力及模态分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 确定分流叶片入口位置叶轮分析程序设计 |
| 6.1 叶轮一维损失模型简介 |
| 6.2 程序流程介绍 |
| 6.3 损失模型及程序准确性验证 |
| 6.3.1 叶轮损失模型介绍 |
| 6.3.2 程序准确性验证 |
| 6.4 基于损失模型的分流叶片入口位置安排分析 |
| 6.5 小结 |
| 总结及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）小流量工况下串列叶片扩压器对离心压缩机性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 串列叶栅在转子上的应用 |
| 1.2.2 串列叶栅在静子中的应用 |
| 1.3 计算流体力学软件简介 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 离心压缩机内部流动的控制方程及数值方法 |
| 2.1 数值模拟方法介绍 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.2 离心压缩机几何模型 |
| 2.3 网格划分 |
| 2.4 边界条件及离散格式 |
| 2.5 数值方法验证 |
| 2.6 压缩机性能参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 串列叶片扩压器周向位置的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型介绍 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 离心压缩机总性能分析 |
| 3.3.2 小流量下扩压器内部流场分析 |
| 3.3.3 小流量下扩压器出口流场参数分析 |
| 3.3.4 小流量下叶轮出口流场分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 串列叶片扩压器总弯角的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 串列叶片扩压器总弯角定义 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 级性能对比 |
| 4.3.2 小流量工况点扩压器流场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 串列叶片扩压器弦长比的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 改型方案 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 级性能对比 |
| 5.3.2 小流量工况下扩压器内部流场分析 |
| 5.3.3 小流量工况下叶轮出口位置流动分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 串列叶片扩压器参数优选及综合性能分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型介绍 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.3.1 级性能对比 |
| 6.3.2 扩压器流场分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（8）离心压缩机固定元件改型的扩稳研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究基础及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 软件的选取与简介 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 离心压缩机内部流动的数值方法 |
| 2.1 离心压缩机几何模型 |
| 2.2 网格划分 |
| 2.3 控制方程 |
| 2.4 湍流模型及边界条件 |
| 2.4.1 湍流模型 |
| 2.4.2 边界条件 |
| 2.5 数值方法验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 无叶扩压段长度的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无叶扩压段介绍 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 级性能分析 |
| 3.3.2 叶轮流场分析 |
| 3.3.3 扩压器流场分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 叶片扩压器宽度收缩的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 叶片扩压器不同的收缩方式 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 级性能对比 |
| 4.3.2 小流量工况点流场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于能量梯度理论的回流器入口安装角的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 能量梯度理论简介 |
| 5.2.1 能量梯度理论的发展 |
| 5.2.2 能量梯度理论K值计算 |
| 5.3 研究对象介绍 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.4.1 级性能对比 |
| 5.4.2 不同流量下回流器内部的稳定性分析 |
| 5.4.3 不同入口安装角回流器内部稳定性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（9）离心压缩机整级气动性能相似性及优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 离心压缩机的数值模拟研究 |
| 1.4 离心压缩机基本参数 |
| 1.4.1 离心叶轮的主要结构参数 |
| 1.4.2 离心压缩机主要性能参数 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 第二章 离心压缩机级内流方程与数值模拟网格 |
| 2.1 流动基本方程 |
| 2.1.1 连续性方程 |
| 2.1.2 动量方程 |
| 2.1.3 能量方程 |
| 2.1.4 状态方程 |
| 2.2 湍流方程 |
| 2.3 标准k -ε两方程模型 |
| 2.4 数值模拟网格 |
| 2.4.1 网格生成 |
| 2.4.2 边界条件和收敛条件 |
| 第三章 实际气体离心压缩机级气动性能相似性分析 |
| 3.1 计算模型 |
| 3.2 网格独立性检验与实验对比 |
| 3.2.1 网格独立性检验 |
| 3.2.2 实验对比验证 |
| 3.3 实际气体介质离心压缩机级气动性能相似性分析 |
| 3.3.1 实际气体的当量转换方法 |
| 3.3.2 设计工况及非设计工况当量参数比较 |
| 3.3.3 当量转速气动性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 实际气体变转速的气动性能 |
| 4.1 实际气体变转速性能比较 |
| 4.2 实际气体变转速性能分析 |
| 4.2.1 激波判定方法 |
| 4.2.2 变转速流动分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 离心压缩机扩压器优化 |
| 5.1 离心压缩机叶轮强度校核 |
| 5.1.1 屈服准则 |
| 5.1.2 离心压缩机叶轮静强度分析 |
| 5.1.3 离心压缩机叶轮和叶片的模态分析 |
| 5.1.4 本节小结 |
| 5.2 气动性能优化设计 |
| 5.2.1 叶轮及扩压器流场分析 |
| 5.2.2 扩压器优化方法 |
| 5.2.3 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 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）高速小尺寸离心压缩机级内非定常流动的数值研究（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1数值模型及网格划分 |
| 2计算结果及讨论 |
| 2.1设计点压缩机级内非定常流动 |
| 2.2近失速点压缩机级内非定常流动 |
| 3结论 |
四、离心压缩机级的设计及三维粘性流场分析（论文参考文献）
- [1]离心压缩机多目标气动性能优化研究[D]. 张天宸. 大连理工大学, 2019(02)
- [2]特殊型式叶片扩压器对离心压缩机内部流动与级性能的影响分析[D]. 金同舟. 浙江理工大学, 2019(02)
- [3]离心压缩机单级转/静子匹配研究[D]. 赵悦. 天津大学, 2018(06)
- [4]某长输管线离心压缩机模型级开发[J]. 卢傅安,杨树华,李靖鑫,杨树鑫,沙龙,郝国帅. 风机技术, 2018(05)
- [5]混流式离心压缩机模型级设计与性能分析[D]. 赵一鉴. 大连理工大学, 2018(02)
- [6]分流叶片偏置对压缩机级内气动性能影响研究[D]. 张海涛. 大连理工大学, 2018(02)
- [7]小流量工况下串列叶片扩压器对离心压缩机性能的影响[D]. 张硕. 浙江理工大学, 2018(06)
- [8]离心压缩机固定元件改型的扩稳研究[D]. 陈兴. 浙江理工大学, 2017(01)
- [9]离心压缩机整级气动性能相似性及优化[D]. 朱畅. 天津大学, 2016(02)
- [10]高速小尺寸离心压缩机级内非定常流动的数值研究[J]. 马岩,席光. 风机技术, 2015(02)