本课题围绕国家在大型石化装置离心式压缩机方面的需求,从深入研究流体机械内部流动机理入手,开展离心式压缩机通流部件相互之间非定常作用机理研究及其多目标优化设计理论方法探讨,发展具有中国自主知识产权的高性能离心压缩机设计的新理论、新方法和关键共性技术。课题主要工作包括(1)建立了大尺寸离心压缩机动静部件非定常相干实验系统并研究了进口导叶与叶片扩压器间的时序效应;开展了导叶+叶轮+叶片扩压器系统的非定常相干数值研究;开展了移动粒子半隐式方法和拟谱方法在非定常流动计算中的应用研究;(2)建立了基于近似模型的离心压缩机三维粘性气动优化设计系统;开展了离心压气机叶轮多目标优化设计方法研究;完成了变叶顶间隙的实验研究;(3)超小流量系数离心压缩机内部流动机理的分析和基本级的实验研究,以及气体物性对气动性能的影响。掌握了尿素装置超小流量二氧化碳离心压缩机,催化裂化轴流主风机事故分析及改进设计,舰船用离心制冷压缩机等三项新型压缩机的核心技术。课题执行期间共培养博士生20人(已毕业8人),硕士生23人(已毕业12人),发表论文50余篇,获得专利授权9项。
英文主题词cengrifugal compressor;small mass flow rate; optimization design; fluid solid interaction