流线曲率法三元流离心压缩机的设计

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1、流线曲率法三元流离心压缩机的设计流线曲率法三元流离心压缩机的设计DesignofCentrifugalCompressorofThree-DimensionalFlowByStreamlineMethodofCurvature雷向阳曹淑珍刘建平西安交通大学能动学院陕西鼓风机(集团)有限公司【摘要】介绍了流线曲率法三元流离心压缩机的叶轮内部的三维空间，从而将叶轮内部的三维流设计方法，针对一台产品进行具体设计、模型级动空间简化成若干流面上的二维流动后再加以试验和整机试验，结果表明此方法设计可靠性求解。本文便是应用准三元流动理论

2、流线曲率高，是一种高效的设计方法。法，在考虑叶轮内部流动的三维性的情况下，采用了与真实流动更为接近的物理模型，并利用电关键词:离心式压缩机叶轮设计子计算机来对相应的三元流动偏微分方程组进Abstract:Basedonthetheoryofthree-行数值求解，还建立了三元流动参数与三元扭曲dimensionalflow,Themethodofdesign叶片几何参数的定量关系。通过试验研究，成功centrifugalcompressorbystreamlinemethodof地设计出了高效节能的三元流离心压缩机，为今c

3、urvatureareintroduced.戈ainstthespecific后三元流透平压缩机的设计积累了经验。designofacentrifugalcompressorandaccordingtotheexperimentalresults,thismethodisan二、设计计算efficientdesign,itcanhighlyraisethereliability(1)压缩机设计工况ofdesign.进口流量:1500衬/minKeywords:CentrifugalcompressorImpeller进口压

4、力:0.0705MPaDesign进口温度:18r-一、引言压缩比:4.87相对湿度:50%离心压缩机在各行业的广泛应用及日益迫介质:空气切的能源问题，使人们越来越认识到设计高效节(2)一元流动设计能压缩机的重要性。叶轮内部流动由于受旋转、根据压缩比把离心压缩机设计成一段4级曲线、粘性及叶顶间隙流等因素的影响和相互作结构，其中一、二级采用三元流叶轮，三、四级采用，是一种十分复杂的三维流动现象，对离心压用双圆弧叶轮。缩机叶轮内部流场进行分析研究在离心压缩机利用一元可压缩定常流动理论，根据压缩机设计中具有十分重要的地位。自吴仲

5、华教授50设计的经验，预先给定级的多变效率，再应用效年代提出利用S,和S2两类相对流面迭代求解率法，计算出压缩机流道的几何尺寸，主要流道叶轮机械内部三元流动解的理论，科研工作者研几何尺寸见表1。其中先将一、二级叶轮作为二究出各种叶轮机械三元流动理论，极大地推动了元叶轮来处理，一、二级效率取三元流叶轮能达离心压缩机的发展。根据文献〔2一4)，目前叶轮到的级多变效率，至于级的主要几何参数相对机械内部流动数值模拟方法应用较为广泛的是值、主要气动参数和各元件的型式，可按已有的准三元迭代法，它是用相互交叉的二维流面代替2004年1月

6、5日收到西安市710049万方数据风机技术2004年第4期/设计试验经验选取，再根据一元流动计算程序，计算出压量‘ur的分布规律，再根据准三元流动理论流线缩机截面的气动参数，其中一、二级叶轮叶片进曲率法逆命题基本方程，直接算出扭曲叶片的口参数仅供参考，精确数据要以三元流叶轮计型面坐标及其跨盘盖流面和回转面上的速度分算为准。主要截面气动参数见表20布，最后按照边界层理论和三元效应的修正系表1压缩机主要几何参数统，由叶片表面位流速分布算得叶轮效率，择其99909蜘0州DZ84654839优者选为设计方案。通过程序计算的叶轮扭曲

7、6219191919叶片中心型面坐标及跨盘盖流面和回转面上的Z2555545朽R2A速度分布图略。33332828RBA84845080利用流线曲率法三元流叶轮设计，能达到Ire控制整个叶轮叶道内跨叶片与盘盖方向的速度n/(r/min)5690{56905690分布，使沿叶道中流线的相对速度变化连续、光表2压缩机主要气动参数25滑;根据叶轮具体情况分析，保证沿叶道的减速Q,/(m3/s)6127.8】413.410.7C315.540I1.4151.370率合理;为了减小叶片进口冲击损失，通常要求i(}).02.3470.

8、200.50零冲角进气;叶片采用任意空间曲面形式，可获02.0.260.2750.275634得理想的叶轮内部流场速度分布情况。气动设02.糊0.6300.5780.584从2404.79590.7380.694计有很大的灵活性，是三元流离心压缩机设计W1/叭1.4181.3491.333的好工具。丸/