| 题名 | 动、静叶片翼型前缘半径对油气混输泵压缩级性能的影响 |
| 作者 | 张耘 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 马希金 |
| 关键词 | 油气混输泵 数值模拟 翼型前缘半径 性能 压缩级 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 本文采用建模软件Creo 4.0,对YQH-100型轴流式油气混输泵压缩级的各个过流部件进行三维建模,然后将物理模型导入CFD-ICEM中进行网格划分,最后导入Fluent软件中,对不同流量、含气率下的压缩级模型进行了全流场计算。本文旨在比较不同翼型前缘半径对动、静叶性能的影响。为此,本研究采用CFD方法,分析了不同翼型前缘半径的动、静叶模型中的压力、速度、气相、湍动能分布规律。主要工作以及结论如下:(1)在动叶建模过程中,根据自主设计的动叶翼型尺寸选取不同的翼型前缘半径,建立九种具有不同翼型前缘半径的动叶模型,分别在五种流量以及四种进口含气率条件下对压缩级内流场进行数值模拟计算,并选列Q=60m~3/h、100m~3/h、140m~3/h三种工况进行详细说明。结果表明,当压缩级处于不同流量和含气率工况下,随着翼型前缘半径的增大,动叶工作面和背面的压力呈现先增大后减小的趋势,动叶进口边的回流增大,出口边的回流先减小后增大;进口边湍动能相应增大,出口边湍动能先减小后增大;动叶流道内的气液分离现象先明显减小后增大,翼型前缘半径较大的模型能量转换能力也较强。其中翼型前缘半径为最大厚度0.4倍的动叶模型(即文中的M4模型)的增压效果和效率最优。以设计流量为例,含气率为0.2时,M4模型的增压值比原模型提高了20.1kPa,效率提高了3.45%;(2)在静叶建模过程中,根据791翼型尺寸选取不同翼型前缘半径,建立10种具有不同翼型前缘半径的静叶模型。在设计流量时,分别在三种进口含气率条件下,对压缩级的内流场进行了模拟计算。结果表明,随着静叶翼型前缘半径的增大,静叶中的水力损失呈现先减小后增大的趋势,压缩级效率随之呈现先增大后减小的趋势。本文选取三种具有代表性的模型在纯水、低含气率(0.2)和高含气率(0.6)工况下分别进行内流场分析,揭示了高含气率时水力效率下降的原因。结果表明当翼型前缘半径为最大厚度的0.14倍(即文中的J2模型)时,静叶工作面和背面的压力分布最为均匀,静叶流道内长静叶背面和短静叶之间的回流现象有所减弱,流道内的气液分离和气团滞留现象得到了改善,动静叶交界面的湍动能最大值最小,说明此处的流动状况最为稳定。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 71 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95412]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张耘. 动、静叶片翼型前缘半径对油气混输泵压缩级性能的影响[D]. 2019. |
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