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离心压气机无叶扩压器内部流动三维数值研究 2017年9月15日 【正式出版版本】 【曾经优先出版版本】
离心压气机无叶扩压器内部流动三维数值研究
Three-dimensional numerical simulation and flow investigation of the centrifugal compressor with vaneless diffuser 2017年9月15日 【正式出版版本】 【曾经优先出版版本】
Three-dimensional numerical simulation and flow investigation of the centrifugal compressor with vaneless diffuser
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摘要： - 无叶扩压器是离心压气机的重要部件,研究其内部流场掌握其流动特点,对于提升无叶扩压器性能及了解失速诱发原因具有重要意义.本文利用Workbench15.0软件对离心压气机进行模型建立和数值模拟,对不同流量下离心叶轮和无叶扩压器内部流场进行分析.结果表明:无叶扩压器回流区首先出现在其轮毂侧,随着流量的减小回流区出现在无叶扩压器前盘侧,当流量进一步降低回流区出现在无叶扩压器壁面两侧;出现回流区时无叶扩压器并不会立即进入失速状态,随着回流区域的扩展当其中一侧回流区发展到无叶扩压器出口时无叶扩压器进入旋转失速状态;无叶扩压器内的不稳定流动状态可以用无叶扩压器内静压升系数表示,无叶扩压器失速发生时静压升系数也会随之下降.
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Abstract： - The vaneless diffuser is an important part of the centrifugal compressor. It is important to study the characteristics of the flow field in the vaneless diffuser for improving the performance of the diffuser and understanding the occurrence of the stall. The purpose of this study is using the steady state viscosity calculation method to explore the evolution of the vaneless diffuser internal flow field under different flow rates, using the Workbench15.0 software to model the centrifugal compressor and implement numerical simulation and the centrifugal impeller and vaneless diffuser are analyzed. The results show that, the vaneless diffuser backflow zone occurs at the diffuser hub side, with the decrease of the flow coefficient, the backflow region appears in the diffuser shroud side, when the flow coefficient of further reduces, the backflow zone appears in the diffuser wall on both sides. The vaneless diffuser does not immediately enter the stall state when the backflow zone appears. When the backflow zone expands to the diffuser outlet, the diffuser enters into rotating stall state. The unsteady flow in the diffuser can be represented by the static pressure in the diffuser, and the static pressure rise coefficient will decrease when the rotating stall occurs in the vaneless diffuser.
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张磊
李康
王松岭
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| Author： | ZHANG Lei LI Kang WANG Songling |
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华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,河北 保定,071003 |
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热力发电 ISTIC EI SCI PKU CSSCI |
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Thermal Power Generation ISTIC EI SCI PKU CSSCI |
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2017, 46(9) |
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TK83 |
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离心压气机
无叶扩压器
旋转失速
流场分析
流量
静压升系数
回流区
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centrifugal compressor vaneless diffuser rotating stall flow analysis flow rate static pressure rise coefficient recirculating zone |
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2017年11月13日 |
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国家自然科学基金项目，河北省自然科学基金项目(E2016502098)National Natural Science Foundation of China，Natural Science Foundation of Hebei Province |
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