流体机械及工程(动力)专业优秀论文离心压缩机级间加气结构优化研究.doc

流体机械及工程流体机械及工程( (动力动力) )专业优秀论文专业优秀论文 离心压缩机级间加气结构优离心压缩机级间加气结构优化研究化研究关键词：离心压缩机关键词：离心压缩机 级间加气级间加气 数值模拟数值模拟 优化设计优化设计摘要：离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要 的作用由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构 设计不当，可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是 基于均匀来流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角 度在大范围内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的 气流脉动现象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此 对中间级加气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数 值模拟的方式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过 设计蜗壳进气式加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片 保证气流的流动方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流 场。

同时通过对回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计 算优化工作，有效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损 失，避免了机组出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性正文内容正文内容离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的 作用由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设 计不当，可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基 于均匀来流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度 在大范围内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气 流脉动现象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对 中间级加气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值 模拟的方式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙 烯压缩机的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过 设计蜗壳进气式加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片 保证气流的流动方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流 场。

同时通过对回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计 算优化工作，有效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损 失，避免了机组出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性 离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的作用 由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设计不当， 可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基于均匀来 流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度在大范围 内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气流脉动现 象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对中间级加 气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值模拟的方 式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机 的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过设计蜗壳进气式 加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片保证气流的流动 方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流场。

同时通过对 回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计算优化工作，有 效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损失，避免了机组 出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性 离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的作用 由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设计不当， 可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基于均匀来 流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度在大范围 内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气流脉动现 象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对中间级加 气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值模拟的方 式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机 的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过设计蜗壳进气式 加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片保证气流的流动 方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流场。

同时通过对回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计算优化工作，有 效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损失，避免了机组 出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性 离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的作用 由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设计不当， 可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基于均匀来 流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度在大范围 内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气流脉动现 象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对中间级加 气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值模拟的方 式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机 的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过设计蜗壳进气式 加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片保证气流的流动 方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流场。

同时通过对 回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计算优化工作，有 效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损失，避免了机组 出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性 离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的作用 由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设计不当， 可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基于均匀来 流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度在大范围 内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气流脉动现 象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对中间级加 气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值模拟的方 式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机 的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过设计蜗壳进气式 加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片保证气流的流动 方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流场。

同时通过对 回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计算优化工作，有 效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损失，避免了机组 出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性 离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的作用 由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设计不当， 可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基于均匀来 流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度在大范围 内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气流脉动现 象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对中间级加 气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值模拟的方 式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机 的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过设计蜗壳进气式 加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片保证气流的流动方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流场。

同时通过对 回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计算优化工作，有 效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损失，避免了机组 出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性 离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的作用 由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设计不当， 可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基于均匀来 流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度在大范围 内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气流脉动现 象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对中间级加 气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值模拟的方 式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机 的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过设计蜗壳进气式 加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片保证气流的流动 方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流场。

同时通过对 回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计算优化工作，有 效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损失，避免了机组 出现不稳定工况，提高压缩机组的整机性能与安全可靠性 离心式压缩机在航空航天、能源、化工及冶金等部门中发挥着极其重要的作用 由于工艺过程的要求，离心压缩机经常需要在级间加气若加气结构设计不当， 可能造成混合气出口流场产生较大畸变由于目前基本级开发都是基于均匀来 流条件设计的，下一级进口流场的不均匀性直接造成叶片的进口角度在大范围 内变化，不仅会影响级的效率，严重时还会引发旋转失速等严重的气流脉动现 象，使机组不能正常工作，直接影响装置的可靠性及经济性因此对中间级加 气离心压缩机加气方式和结构进行研究是十分必要的 本文以数值模拟的方 式对某公司生产的 H605 大加气离心压缩机和百万吨乙烯项目 H856 丙烯压缩机 的级间加气结构内部流场进行了详细的数值计算分析利用 Pro/E,ICEM-CFD 及 STAR-CD、NUMECA 软件建立三维的数值模拟计算平台，通过设计蜗壳进气式 加气结构，合理分配气流流量在周向的分布，并利用导向叶片保证气流的流动 方向，在气流混合段出口处得到了周向非常均匀的混合气体流场。

同时通过对 回流器叶片、导向叶片以及气流子午流道型线等的大量数值计算优化工作，有 效的解决了下一级进口流场畸变问题，从而减少了气体流动损失，避免了机组 出现不稳定工况，提高压缩机组的。