離心壓縮機(jī)特性仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
離心壓縮機(jī)特性仿真的視頻教程
CONVERGE在壓縮機(jī)及泵閥行業(yè)CFD仿真應(yīng)用介紹
CONVERGE在壓縮機(jī)及泵閥行業(yè)CFD仿真應(yīng)用介紹 適用人群：主要面向壓縮機(jī)行業(yè)，泵閥等相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的設(shè)計(jì)工程師或仿真工程師 CONVERGE在壓縮機(jī)及泵閥行業(yè)CFD仿真應(yīng)用介紹（免費(fèi)）【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2020-05-21 19:30 CONVERGE是由美國Convergent Science Inc（CSI）公司2006年開發(fā)的一款下一代CFD軟件。
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基于EVENTS、TUI和動網(wǎng)格的柱塞式空氣壓縮機(jī)Fluent仿真
柱塞式空氣壓縮機(jī)Fluent仿真，流體與傳熱相關(guān)的模擬。涉及到的知識點(diǎn)有：1.設(shè)置events事件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算過程中條件的改變 ；2.利用TUI命令改變邊界類型 ；3.利用動網(wǎng)格方法實(shí)現(xiàn)柱塞往復(fù)運(yùn)動；4.幾個(gè)常見問題的調(diào)試。
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離心壓縮機(jī)特性仿真的實(shí)例教程
5能量傳遞與壓力升高
由于流體的能量與質(zhì)量流量成正比，壓縮機(jī)壓力升高時(shí)，通過能量傳遞會對進(jìn)口溫度，比熱容等多個(gè)因素產(chǎn)生影響。為了建立流量壓力升高的模型，也要考慮喘振工況，其值決定了旋轉(zhuǎn)葉片在反方向提供給流體的阻力。在流量為負(fù)時(shí)，壓縮機(jī)可以認(rèn)作是偏正壓力的節(jié)流裝置。在壓縮機(jī)實(shí)際工作中，為了生產(chǎn)安全的需要，應(yīng)當(dāng)盡量避免進(jìn)入喘振區(qū)，同時(shí)，負(fù)流量在實(shí)際中無法測量，在工程上只需要畫出正流量時(shí)的出口特性曲線。
6離心壓縮機(jī)的出口溫度
離心壓縮機(jī)通過葉輪的高速旋轉(zhuǎn)對氣體做功，使氣體的壓力得到提高，同時(shí)氣體的溫度也隨之提高。如果在轉(zhuǎn)速一定，入口條件也一定的情況下，壓縮機(jī)的溫度比是一個(gè)定值。
7離心壓縮機(jī)模型的仿真及入口參數(shù)的影響
反映離心壓縮機(jī)級的主要參數(shù)為壓力比、效率及流量。為了便于把級性能清晰地表示出來，常常在一定的進(jìn)口氣體狀態(tài)及某個(gè)轉(zhuǎn)速下，用不同流量時(shí)的級壓力或出口壓力、級效率與進(jìn)口流量表示出來。若忽略動能的變化，葉輪對氣體所做的功主要用來提高氣體的壓力和克服流動損失。所以，要知道不同流量下壓力提高的情況，還要知道不同流量下流動損失的大小。
在設(shè)計(jì)工況下，氣流方向基本上和葉片方向一致，分離沖擊損失小；當(dāng)流量增大或減小時(shí)，分離沖擊損失增大。
展開 Key words: centrifugal compressor; impeller; parameterized design; innovation method
0 引言
葉輪疲勞斷裂是近年來離心壓縮機(jī)組向高端化方向發(fā)展的過程中遇到的主要失效形式，作為離心壓縮機(jī)運(yùn)行核心部件的葉輪，運(yùn)行時(shí)常常受到離心力、壓力以及其它非穩(wěn)定形式流動激勵(lì)的綜合作用，發(fā)生劇烈振動，并產(chǎn)生相應(yīng)的噪聲，甚至?xí)鹌涔舱瘛?em>壓縮機(jī)流量的增大使得流道的寬度增大，而現(xiàn)代過程工業(yè)普遍要求壓縮機(jī)具有寬的工況范圍，為此在壓縮機(jī)進(jìn)口廣泛的采用了可調(diào)導(dǎo)葉，使得流體的激振力增大。這些因素共同作用使得近年來壓縮機(jī)葉輪斷裂的事故尤為突出[1-2] 。
如果在實(shí)際的工作中，葉輪長期處于比較嚴(yán)重的共振中，會很容易產(chǎn)生疲勞；因此，為了葉輪能夠長期的工作在非共振的環(huán)境下，保證葉輪的使用壽命和壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài), 日本三菱公司進(jìn)行了葉輪強(qiáng)度的研究，在測試和有限元分析的基礎(chǔ)上，改變?nèi)~輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化葉輪上振動應(yīng)力的分布[3] 。同時(shí)，在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了葉片動應(yīng)力的評定準(zhǔn)則[4] 。在國內(nèi)，文獻(xiàn)[5]對葉輪的振動特性進(jìn)行研究分析,指出改變?nèi)~片數(shù)量可以有效地使葉輪固有頻率和激振頻率避開，避免共振現(xiàn)象的發(fā)生。
用LMS模態(tài)測試軟件對離心壓縮機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，并將結(jié)果與ANSYS有限元軟件[6]計(jì)算結(jié)果相對比，驗(yàn)證ANSYS有限元軟件計(jì)算葉輪模態(tài)得出的結(jié)果是可信的。之后在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件計(jì)算分析三種方式，即改變?nèi)~片厚度、葉輪加筋和改變?nèi)~片數(shù)量，對葉輪振動特性的影響效果，為葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
1 葉輪模態(tài)分析
1.1 葉輪失效形式及解決方案概述
葉片斷裂失效形式如圖1所示[1-2] 。模態(tài)分析是用來確定結(jié)構(gòu)振動特性的一種常用技術(shù)，這些振動特性包括固有頻率和振型。
展開 文章來源：壓縮機(jī)網(wǎng)
本文利用CFX模擬離心壓縮機(jī)葉輪的氣動性能。
注：本文采用CFX 2019R2進(jìn)行演示
1 幾何模型
幾何模型來自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個(gè)葉輪有24個(gè)葉片，以22360rpm的轉(zhuǎn)速繞Z軸旋轉(zhuǎn)。
△ 幾何模型示意圖
2 BladeGen定義幾何
啟動Workbench 2019 R2，將BladeGen模塊拖入工程視圖，右擊
A2：Blade Design→Properties，在屬性面板中設(shè)置如下圖所示
△ 屬性設(shè)置
加載創(chuàng)建好的葉輪。
本案例演示利用Fluent計(jì)算離心式壓縮機(jī)內(nèi)部流程并實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的一般流程。
1 問題描述
要計(jì)算的壓縮機(jī)如下圖所示。
其包含6個(gè)主葉片及6個(gè)分流葉片，只計(jì)算單流道模型，如下圖所示。
流體介質(zhì)為空氣，葉輪轉(zhuǎn)速155733 rpm，沿z軸旋轉(zhuǎn)。
2 計(jì)算流程
啟動Workbench，讀取文件
TurbochargerCompressorFluentStartingPoint.wbpz
添加Fluent模塊，計(jì)算模塊如下圖所示
雙擊
D2單元格進(jìn)入Fluent
3 Fluent計(jì)算
3.1 General設(shè)置
進(jìn)入
General設(shè)置面板，保持默認(rèn)設(shè)置
設(shè)置
angular-velocity的單位為
rev/min
3.2 Models設(shè)置
開啟能量方程
選擇使用
SST k-omega湍流模型
3.3 Materials設(shè)置
指定密度為
ideal-gas，指定粘度為
sutherland
Sutherland對話框采用默認(rèn)設(shè)置。
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離心壓縮機(jī)特性仿真的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
離心壓縮機(jī)特性仿真的最新內(nèi)容
傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)可在直升機(jī)模式、固定翼飛機(jī)模式和兩者之間過渡模式飛行，集直升機(jī)和固定翼飛機(jī)飛行特點(diǎn)與一身。相比傳統(tǒng)直升機(jī)，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的飛行速度大幅提高，飛行包線更大，應(yīng)用范圍更加廣闊；與固定翼飛機(jī)相比，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)大大降低了對場地的要求，提高了空間靈活性。然而，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其兼具了類似于直升機(jī)“地面共振”“空中共振”以及固定翼飛機(jī)回轉(zhuǎn)顫振的動力學(xué)不穩(wěn)定問題，其中回轉(zhuǎn)顫振是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)設(shè)計(jì)不容忽視的自激不穩(wěn)定性問題
渦旋壓縮機(jī)動渦盤傾覆特性仿真分析
趙嫚，安雄雄
（蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院，甘肅蘭州７３００５０）
［摘 要］：針對渦旋壓縮機(jī)動渦盤傾覆問題，在對其轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律及受力特性理論分析的基礎(chǔ)上，采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ與ＵＧ１２.０聯(lián)合建立了渦旋壓縮機(jī)整機(jī)模型，并使用ＡＤＡＭＳ對動渦盤在變齒高及運(yùn)動副間隙下的傾角進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明：定齒高下間隙與動渦盤傾覆呈正相關(guān)
論文價(jià)值的評定意見：
壓縮機(jī)工作過程中的振動噪聲是評價(jià)其設(shè)計(jì)制造水平的重要技術(shù)性能指標(biāo)之一，對于轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)軸的振動進(jìn)行分析評價(jià)和優(yōu)化對于改善整機(jī)振動噪聲有重要意義。
摘 要: 為了分析渦旋壓縮機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的動力特性和運(yùn)動規(guī)律，根據(jù)渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，采用三維實(shí)體建模和虛擬樣機(jī)軟件對其運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了三維實(shí)體建模，通過渦旋壓縮機(jī)的運(yùn)動仿真，獲得了準(zhǔn)確的運(yùn)動學(xué)參數(shù)曲線，保證了渦旋壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的正確性和可靠性，提高了整體設(shè)計(jì)效率和精度。
關(guān)鍵詞: 渦旋壓縮機(jī); 虛擬建模; 運(yùn)動仿真
前言：虛擬樣機(jī)( Visual Prototype
孫健,彭斌,朱兵國.新型無油渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部熱力學(xué)特性和性能測試[J/OL].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2022(12):2778-2787[2022-12-10].
摘要：
基于變質(zhì)量系統(tǒng)熱力學(xué)和控制容積法，構(gòu)建了渦旋壓縮機(jī)工作過程熱力學(xué)模型。基于 計(jì)算流體動力學(xué)方法對渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬計(jì)算，得到了渦旋壓縮機(jī)工作腔內(nèi) 流體溫度、壓力、速度以及進(jìn)出口流量的變化規(guī)律
學(xué)術(shù)看點(diǎn)
編者按：目前，防喘振調(diào)節(jié)閥主要采用國外產(chǎn)品，采購成本高、供貨周期長、售后服務(wù)不及時(shí)。通過開發(fā)離心壓縮機(jī)用防喘振調(diào)節(jié)閥，可擺脫對國外產(chǎn)品依賴
摘要：由于傳統(tǒng)車用渦輪增壓器葉輪的效率、流量以及壓比等各項(xiàng)性能無法滿足設(shè)計(jì)要求
引言
從離心壓縮機(jī)的入口法蘭進(jìn)入的氣體是轉(zhuǎn)子徑向振動的潛在來源，這是由于與湍流相關(guān)的壓力波動，會在軸周圍產(chǎn)生不對稱、隨時(shí)間變化的壓力分布。這些振動的特點(diǎn)是寬帶頻譜，一般分布在零和同步轉(zhuǎn)速之間的頻率范圍內(nèi)，最大振幅在該范圍的中心部分（通常接近轉(zhuǎn)子的第一臨界速度），
摘要：汽車排氣管是發(fā)動機(jī)艙內(nèi)溫度最高的部件，它周圍零部件的熱保護(hù)如果欠缺特別容易引起相關(guān)部件的損壞。某車型進(jìn)行樣車熱害試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)排氣管周圍的壓縮機(jī)局部溫度顯著超出其最高耐溫，存在嚴(yán)重的熱害風(fēng)險(xiǎn)。為了排除壓縮機(jī)熱害風(fēng)險(xiǎn)，本文采用CFD方法,從熱輻射和空氣對流兩個(gè)角度，分析壓縮機(jī)熱害產(chǎn)生的原因，通過從改變前格柵開口、改變冷卻風(fēng)扇，移動壓縮機(jī)改變間距，增加并優(yōu)化排氣管隔熱罩形狀，改變排氣管隔熱罩材料這幾個(gè)措施
