一、基于三维粘性流动分析的离心压缩机叶轮设计方法（论文文献综述）
赵峰[1]（2021）在《叶轮机械部件三维参数化优化研究》文中研究表明长期以来,叶轮机械在我国经济社会发展和军事国防建设中持续发挥着不可或缺的重要作用。设计出先进高效、结构紧凑、经济应用型的叶轮机械越来越成为现代叶轮机械设计制造领域的美好愿景。本文构建了一套应用广泛的叶轮机械部件三维参数化优化设计平台,并以轴流压气机、离心压缩机、蜗壳和向心涡轮等具体叶轮机械部件对参数化优化平台的可靠性进行评估。另外,本文还对叶轮机械中迷宫密封进行参数化研究。主要内容包括以下三个方面:1.将参数化设计、数值计算与优化算法有机结合,搭建了一个叶轮机械部件三维参数化优化平台。文中对参数化设计方法进行简要介绍,紧接着论述研究中涉及到的优化算法,然后对两者进行耦合,形成本文构建的叶轮机械部件三维参数化优化平台。通过轴流压气机Rotor37叶片和Krain压比为4.7的离心叶轮两个典型算例对参数化造型的可靠性进行数值验证,结果均表明优化平台中的三维参数化方法具有一定的准确性和可行性。2.采用所构建的优化平台对某型进气蜗壳展开三维参数化优化研究。首先对该型蜗壳进行数值计算与气动分析,然后基于参数化优化平台对蜗壳展开参数化建模与优化研究,最后对优化结果进行分析。结果显示,优化后蜗壳的总压恢复系数比原始设计提高1.0007%,总压损失较原始设计降低19.73%。3.采用所构建的优化平台对某型向心涡轮开展三维参数化优化研究,还对优化后的向心涡轮进行了轮背迷宫密封结构参数化研究。首先对该型向心涡轮进行数值计算与气动分析,然后基于参数化优化平台对向心涡轮叶轮、导叶分别展开参数化建模与多目标性能优化研究,最后对优化结果进行分析。在优化后的向心涡轮基础上,本文还对轮背迷宫密封进行参数化研究,并计算涡轮的泄漏量和轴向力。结果显示,优化后向心涡轮的等熵效率比原始设计提高2.364%,总压比较原始设计提高0.129%;对于本文研究的某型向心涡轮而言,采用迷宫密封可以显着抑制轮背空腔处泄漏,其中涡轮轴向力和泄漏量的平均减少率分别为5.543%和24.495%。
黄仕豪[2]（2021）在《流线隧道式压气机结构设计及强度研究》文中研究说明发动机性能的不断增强使得涡轮增压器的压比和转速不断提高,压气机工作轮的机械、气动与热负荷也随之增加。另外压气机工作轮的使用寿命要求更长,成本要求更低,使得传统的叶片式工作轮对材料性能的要求大幅度增加。新型隧道式工作轮（隧道轮）作为一种闭式旋转机械,在具有强度更高,泄露损失小,流线设计优化空间大,适应更高转速等优势的同时还能降低对材料性能的要求。隧道轮在工作过程中主要承受高速离心载荷,以及空气气动载荷、压缩空气热量产生的温差热载荷和不均匀流场相互作用产生的振动交变负荷等,受力情况极为复杂。因此,在研究隧道轮的强度时,需要综合考虑气动、传热、结构和强度等多个学科,采用多物理场耦合求解的方法,才能够获得更为准确的隧道轮应力及振动情况。本文以某新设计的单级低压比隧道式压气机工作轮为研究对象,采用多物理场耦合求解的方法,计算并分析了不同载荷与工况下隧道轮的应力及振动情况,为确保流线隧道式压气机能够安全可靠的运行提供了基础。主要研究内容如下:首先,根据隧道轮的相关参数,设计流线隧道式压气机的进气道、扩压器与蜗壳,并建立流线隧道式压气机的气动计算模型,研究了恒定转速下不同工况对隧道轮流域温度、压力的大小和分布的影响,结果表明,隧道轮出口部位的温度和压力会随着流量的下降而增加。其次,建立流线隧道式压气机工作轮的有限元计算模型,根据气动计算所得隧道轮流域的温度、压力分布,采用多场耦合求解的方法,分析了不同工况、不同载荷对隧道轮的应力及变形的影响,研究表明:不同载荷对隧道轮应力大小和分布情况影响程度的大小依次是离心载荷、温度载荷与气动载荷;温度载荷与气动载荷均会在离心载荷的基础上使隧道轮的等效应力增加;在不同的工况,小流量工况下隧道轮的等效应力最大。基于上述研究结果,研究了综合考虑载荷与工况时隧道轮强度校核的方法,同时根据该方法校核了该隧道轮的强度,并计算了隧道轮的低周疲劳临界转速和极限转速。最后,研究了不同载荷作用产生的预应力对隧道轮模态的影响,结果表明:不同载荷对隧道轮的模态产生的影响可以忽略不计。
郭文宾[3]（2021）在《压缩空气储能系统离心压缩机变工况特性及调节规律研究》文中进行了进一步梳理储能技术可以促进可再生能源大规模发展,有效解决我国能源环境问题。压缩空气储能系统具有存储容量大、寿命长、不受地理环境限制等优点,是一项极具发展前景的储能技术。压缩机是压缩空气储能系统的核心设备,其性能对整个系统效率和储能经济性有着决定性影响。不同于普通工业中通常在设计工况附近运行的压缩机,储能系统压缩机需具备在较宽流量、压比范围内高负荷高效率运行的能力。因此,提高压缩机高效变工况能力,为压缩机提供安全稳定的运行控制方案是发展压缩空气储能关键技术之一。本文选取大规模压缩空气储能系统中多轴式离心压缩机典型级为研究对象,采用可调进口导叶和可调扩压器这两种变工况调节技术,通过数值与实验相结合的方法对离心压缩机变工况特性开展了深入研究,并为储能系统压缩机运行找到了最佳调节策略。本文主要研究内容与结论如下:1.根据典型级离心叶轮设计参数,自编写一维设计程序,首先得到变几何部件叶片一维气动参数,然后基于神经网络和遗传优化算法完成叶片三维优化设计,最后完成调节机构设计,建立了一套变几何部件与离心叶轮高效匹配设计体系。2.基于压缩空气储能大功率多级间冷压缩机综合实验平台,设计并建成了整机性能测试及内部流场测量系统,得到离心压缩机在不同导叶开度和不同扩压器调节角度下的变工况特性曲线以及进口导叶出口、叶轮出口流场变化规律,揭示了离心压缩机在变工况调节时的一些重要流动现象。3.建立离心压缩机整机数值模型,通过全三维定常流动数值计算方法,对不同导叶开度和不同扩压器调节角度下的离心压缩机整机性能变化规律与内部流场分布规律做了全面的研究与分析,揭示了离心压缩机在变工况调节时的能量损失机理。4.针对压缩空气储能系统压缩机高效变工况的运行特点,为解决进口导叶与扩压器联合调节过程中,调节角度变化的多维空间变量寻优问题,采用Kriging插值模型与Nelder-Mead优化算法,获得了离心压缩机高效变工况调节策略。与不调节时相比,离心压缩机稳定压比运行范围扩大了 232.5%,最高运行效率提高了 1.2%,平均效率提高了 2.8%。
李伟[4]（2021）在《离心压缩机排气蜗壳三维气动优化设计方法研究》文中研究表明压缩空气储能系统离心压缩机具有单级压比高、运行工况范围广、结构紧凑、运行平稳等特点,其特性对储能系统的运行性能具有决定性影响。排气蜗壳作为离心压缩机的重要部件之一,由于完全三维的、湍流的内部流动对压缩系统的整体性能和工作范围有着直接且不可忽视的影响,掌握其内部流动和损失机理及截面参数影响规律对蜗壳设计及系统运行性能有着重要意义。因此,本文对压缩空气储能系统离心压缩机排气蜗壳开展了三维气动优化设计方法研究,主要研究工作及结论如下:（1）开展了排气蜗壳气动匹配设计研究。基于等角动量设计理论,针对切向进口外蜗壳建立了一套排气蜗壳与叶轮、扩压器高效匹配设计体系。设计结果表明:设计后离心压缩机整级的等熵效率和总压比都得到显着提升,稳定工况范围增大,同时蜗壳流道内旋涡流动结构得到改善,内部压力损失减小。（2）开展了排气蜗壳三维参数化设计研究。参照设计的切向进口圆形外蜗壳,采用多个控制面和控制点的方式对离心压缩机蜗壳截面参数进行全周控制,通过6个设计变量来控制单个截面形状,并对设计参数进行无量纲化处理,提出了一种可变截面形状的参数化设计方法。（3）开展了排气蜗壳多目标优化设计研究。首先采用最优拉丁超立方试验设计方法对设计变量进行全局灵敏度分析,确定了设计变量的取值范围;然后以蜗壳通流截面参数化的离心压缩机为计算模型,结合最优拉丁超立方试验设计方法和全三维CFD方法生成样本空间,构建设计变量与目标性能之间的Kriging代理模型,用该代理模型替代实际的数值计算过程;最后以总压损失系数和静压恢复系数为优化目标变量,采用NSGA-Ⅱ遗传算法对蜗壳通流截面参数化的离心压缩机进行三维多目标优化设计,最终建立了离心压缩机系统气动优化平台和优化方法,实现了排气蜗壳的多目标优化。对离心压缩机排气蜗壳进行单截面和多截面的多目标优化,结果表明:在设计工况下单截面优化后排气蜗壳的静压恢复系数提高了 5.52%,总压损失系数减小了 11.24%。与初始设计相比,整级等熵效率提高了 0.45%,总压比提高了 0.36%,优化后的泪滴形截面形状能够减小通流截面旋涡中心的剪切应力,使排气蜗壳内部通流速度分布更加均匀。多截面优化后整级等熵效率提高了 0.55%,总压比提高了 0.45%,排气蜗壳的扩压能力得到进一步提升。本研究建立了有效的离心压缩机排气蜗壳气动优化设计方法,具有较好的工程应用价值。
邵文洋[5]（2020）在《超临界CO2离心压缩机多维度气动设计与分析体系中若干关键问题研究》文中研究说明随着全球化石能源储量的减少及其带来的环境问题的制约,寻求高效、低碳、环境友好的能源方案成为各国能源转型的主流方向。近年来,以超临界二氧化碳（Supercritical CO2,sCO2）为工质的布雷顿动力循环因其高效能潜力、高能量密度、应用范围广等优点得到了越来越广泛的关注,并被认为是下一代核能和太阳能领域最具潜力的动力循环之一。虽然该循环的诸多优点令其有着广阔的应用前景,但距离工程应用还有较多的技术障碍需要突破,其中作为该循环中的核心设备之一,工作在CO2临界点附近的离心压缩机就是其制约因素之一。近临界点CO2强烈的非理想性气体特点及潜在的局部冷凝相变为sCO2压缩机的设计与分析带来了挑战。为此,本文围绕近临界点sCO2离心压缩机在一维、准三维和全三维的多维度气动设计与分析中所面临的若干关键问题展开了研究。主要的研究工作包括:一、CO2在近临界点真实气体物性计算:针对CO2流动分析过程中直接求解Span-Wagner物性方程计算速度慢以及临界点附近计算稳定性差的问题,本文建立了基于表格查询的适用于多维度数值求解器的快速、准确、稳定的近临界点CO2物性计算方法,并详细研究了物性表格插值精度的分布特点及其随不同表格分辨率的变化规律。结果表明,该方法可大幅度提高物性计算效率,并可有效改善以焓和熵为自变量时临界点附近的计算不稳定问题。二、sCO2离心压缩机一维气动分析与设计:针对传统损失模型和经验公式应用于sCO2离心压缩机气动分析的适用性问题以及一维气动设计阶段的入口冷凝相变控制问题,本文首先发展了同时基于焓与总压混合损失模型的sCO2离心压缩机一维变工况性能分析方法,考察检验了多种传统离心压缩机一维损失模型及经验公式,通过与SANDIA实验室的单级sCO2压缩机实验数据及其他一维分析方法对比验证了本文所建立的一维分析方法的优越性。在多级sCO2离心压缩机方面,详细分析了一维结果与三维CFD结果的异同,并分析了差异特点和产生的原因;然后,在气动设计方面,针对sCO2压缩机入口冷凝约束,提出了“冷凝余量”的概念和“入口速度比”设计参数,建立了入口速度比约束函数（设计准则）,通过某两级sCO2离心压缩机的设计,验证了设计方法的有效性。三、基于真实气体的跨相区准三维分析:针对目前缺少sCO2离心压缩机准三维设计与分析手段的问题,本文基于流线曲率法建立了适用于真实气体的、可跨相区的准三维多级离心压缩机气动分析方法。通过均质平衡模型假设（HEM）,拓展了流线曲率法对跨临界、跨相区工质流动的分析能力。以某两级氮气离心压缩机和SANDIA实验室的sCO2离心压缩机叶轮为对象,验证了所发展方法的有效性。四、快速、鲁棒的近临界点sCO2离心压缩机全三维气动数值计算策略:针对目前近临界点sCO2离心压缩机全三维数值计算稳定性差,计算效率低的问题,本文首先确定了采用基于物性表格和HEM模型假设的密度基求解器来模拟近临界点sCO2离心压缩机内部潜在的凝结相变及两相流动的计算方法,通过与sCO2De Laval喷管实验对比详细验证了所采用的数值计算方法有效性。然后,以SANDIA sCO2离心压缩机为对象,研究了物性表格插值精度对数值计算稳定性和数值计算结果的影响,阐明了近临界点区域物性表格对数值计算稳定性的影响机理。最后在此基础上,提出了一种新的关于脊线拟对称的近临界点物性表格生成方法。该方法可有效改善数值计算稳定性,提高三维数值模拟计算效率。本文的研究成果为sCO2离心压缩机设计与分析体系的建立和发展提供了理论基础和关键技术支撑。
薛翔[6]（2020）在《离心压缩机小流量工况下非稳定流动判定与发展特性研究》文中指出离心压缩机凭借其特有的结构形式和气动特性,不断拓展着应用领域。在实际应用中,压缩机往往会面临复杂多变、甚至严苛的工作环境。特别是在小流量工况下,离心压缩机内部会出现失速与喘振等典型的非稳定流动结构,这严重影响着整机的性能和稳定运行范围,还有可能造成破坏性的事故。为了有效地预防由非稳定流动引起的性能降低和严重事故,迫切需要预判压缩机内各类非稳定流动结构的生成条件,并全面掌握其发展特性,从而可以更有针对性地稳定压缩机内部流动结构。但由于离心压缩机内部是复杂的三维旋转流动,相关研究一直存在着较高难度,尤其是针对高转速、高压比压缩机的情况。在压缩机实际运行中动态监控这些非稳定流动的产生与发展,需要更有效的测试分析手段和更快速的实时数据储存,同时对于压缩机内非稳定流动的判定和识别方法也亟待建立可靠的准则。本文的研究工作是由国家自然基金项目“具有背压调节的离心压缩系统动态特性与流动扩稳机理研究”资助。以一台高转速、高压比离心压缩机作为研究对象,主要采用多点位动态压力高速采集的实验方法,结合多叶片通道的非定常数值模拟技术,以及基于动态实验数据和非定常数值模拟结果的理论分析,旨在更全面地掌握离心压缩机内非稳定流动的特性,从而揭示不同运行条件下非稳定流动的诱因与发展特性,进一步建立针对离心压缩机内部非稳定流动的判定和特征识别方法,并应用于离心压缩机的流动非稳定性评估。论文的研究工作主要是从动态数据实时采集、多位置数据分析、稳定性理论推导、非稳定流动判定和非定常数值模拟等多个部分展开。各部分的主要研究内容如下所述:首先,基于已有的离心压缩机内非稳定流动的相关研究成果,以及该领域内研究者使用过的研究方法,提出了针对于本课题的研究方案。主要借助于动态压力的多点高速、同步采集方法,动态获取了高转速、高压比离心压缩机非稳定运行工况下的叶顶间隙压力场信息。动态压力测试作为本研究的核心,测试过程包括离心式压缩机从设计工况直至深度喘振的全工况范围,捕捉到了不同的典型非稳定流动现象。而随着压缩机运行参数和结构参数的改变,小流量工况下非稳定流动的形式与动态特性也发生着相应的变化,其相对应的动态实验数据能对已有的相关实验研究起到很好的补充作用,也是针对相应非稳定流动特性分析和指标提取的数据基础。其次,基于这些大量的实验数据,从时域和频域等多个角度出发,重点关注于不同情况下出现的非稳定流动现象的特征提取,对如何判定失速和喘振这两种典型非稳定流动现象进行了详细的特性分析和讨论。考察了像转速、扩压器形式等多种不同因素对于失稳初始位置和发展特性的影响。同时,在理论分析方面,结合经典模态失速模型的理论推导,提出了一种利用小波变换判定模态失速和对其特征参数快速提取识别的方法,并通过应用于已公布的典型模态失速动态数据和该实验中捕捉到的模态失速动态数据,对该识别方法的可行性进行了验证,并与已有的相关参数提取方法进行了比对,讨论了其在应用中的相对优势。接下来,考虑到压缩机的实际操作环境,基于非线性系统中的混沌理论提炼出可以有效应用于实际操作环境下的流动非稳定性判定方法及其相应的评估指标,通过不同典型工况下、各个测点动态数据的验证和比较,得到了应用该指标的最佳位置和适用条件,再通过大量实验对其流动非稳定性评估与预判效果进行了检验,并讨论了该指标的特性与实际应用中存在的优势。进一步,作为实验研究和理论分析的补充,从实验原始模型中提炼出了多通道计算模型进行非定常数值模拟,使用非定常数值模拟与动态模式分解的方法,对离心压缩机内部流动失稳前后的流动情况进行了细致分析,利用动态模式分解的方法得到了近失速工况条件下不同特殊频率对应的非稳定流动形式。通过与实验结果的对照,验证了该数值计算的有效性,也补充解释了实验中特征动态信号对应的不同非稳定流动结构的产生和发展规律。最后,结合本文全部动态实验研究、理论分析和非定常数值模拟结果,从多个角度讨论了高转速、高压比下离心压缩机内不同类型非稳定流动的产生与发展规律。基于不同流动失稳现象的判定准则和特征分析,展开了全面总结,并围绕本文所提出的非稳定流动识别方法以及流动非稳定性评估指标展开了实用性讨论。
郭正[7]（2020）在《离心压缩机半开式叶轮小流量工况下气动载荷特性研究》文中研究说明离心压缩机是在石油化工、冶金、航空航天等领域应用广泛的一种旋转机械。随着对离心压缩机的性能要求提升,为了获得更高的压比,离心压缩机的工作点越来越接近小流量工况。小流量工况下的旋转失速等流动不稳定现象成为限制离心压缩机性能提高的一个重要因素。研究离心压缩机中旋转失速现象的发生机理,确定失速发生时对叶片造成的气动载荷特性,对扩宽压缩机的稳定运行范围,提高压缩机的性能具有重要意义。本文离心压缩机为研究对象,借助CFD数值模拟方法对叶轮及扩压器流场进行了小流量工况下的非定常计算。通过DMD模态分解算法对失速流场进行了分解和重构,提取出了旋转失速对应的频率及流场结构。在数值模拟的基础上,结合压缩机试验台现有条件,进行了小流量工况下的气动载荷特性试验和动应力测试试验的方案设计,并验证了试验测试系统的准确性。本文主要研究内容如下:（1）采用CFD数值模拟方法,对小流量工况下的离心压缩机流场进行了分析,确定了小流量工况下离心压缩机叶轮及叶片扩压器流场中会发生旋转失速现象。通过分析压缩机流场内的流动特征,研究了叶轮及叶片扩压器中的流场失速成因。叶轮中的旋转失速现象主要由盖盘侧的流动失稳引起,吸力面流动分离产生的沿径向流动的低能流体与叶顶间隙流混合,形成的低能流体团在叶片前缘附近与主流掺混,导致叶轮入口处出现涡团并阻塞流动。叶片扩压器中的旋转失速现象主要由盘侧的流动失稳引起,气流冲击进入扩压器导致扩压器叶片吸力面产生角涡分离现象,并在盘侧形成回流区,回流区逐渐向扩压器出口处移动,在扩压器与叶轮之间区域形成涡团,涡团的积累阻塞了扩压器内流动,最终导致叶片扩压器中发生旋转失速。（2）基于非定常数值模拟获得的流场数据,采用DMD方法对叶轮叶片表面的压力场进行了分解与重构,获得了旋转失速在叶轮叶片表面造成的气动载荷频率,并通过压力场重构,直观地表现出了旋转失速在叶轮叶片表面造成的压力载荷分布情况。采用DMD方法对叶轮及扩压器流场进行了模态分解与重构。识别出了叶轮和叶片扩压器中的失速频率,通过对旋转失速对应的模态流场进行重构,直观地呈现出了叶轮及叶片扩压器流场中的不稳定流动结构,并清晰地呈现出了旋转失速现象在叶轮和叶片扩压器中的周向传播过程。（3）基于离心压缩机小流量工况下的流动特性分析结果,结合试验台现有条件,制定了气动载荷特性试验方案和动应力测试试验方案。定制了无线应变采集设备,并通过测试梁结构的应变验证了其可靠性。
张天宸[8]（2019）在《离心压缩机多目标气动性能优化研究》文中研究说明离心压缩机广泛应用于石油化工、能源、航空、交通等领域。“设计-修改”的传统离心压缩机设计方法比较耗时,而且很难得到全局最优解,已经难以满足离心压缩机设计周期和气动性能要求,因此,需要借助优化手段解决这一问题。离心压缩机模型级主要由叶轮、扩压器及回流器组成,其中叶轮是最主要的部件,叶轮的性能直接影响了模型级的效率、压比以及气流均匀性。回流器同样也是多级离心压缩机中的重要部件,它对多级离心压缩机气动性能有着重要影响。回流器本身的损失影响着第一级的气动性能,回流器出口的气流均匀性均影响着下一级压缩机的入口条件,进而影响下一级压缩机的效率以及气流均匀性。因此优化离心压缩机模型级,需要优化叶轮及回流器,以获得单级效率更高,出口气流均匀性更优的设计方案。根据以往研究,数值优化方法已经广泛应用于叶轮机械设计中,但应用于多级离心压缩机的案例较少。因此本文设计了叶轮及回流器参数化模型,随后对该参数化模型进行了变工况优化设计。以某第一级0.2大流量系数的两极离心压缩机为研究对象,通过参数化造型,CFD计算和优化方法对叶轮和静子部件进行优化,得到了优化方案。通过对比原始方案和优化方案的流场,优化方案的气动性能优于原始方案。设计工况下,0.2模型机和后面流量系数0.14模型机组成的两级压缩机的整机多变效率提升了0.98%,且变工况条件下整机多变效率均有提升。随后依据0.2流量系数离心压缩机优化设计得到的结论对某0.22流量系数离心压缩机进行了改进设计。最终得到的改进设计方案其气动性能明显优于原始设计方案。研究结果表明,所建立的离心压缩机模型级优化方法具有一定的可行性和可靠性。通过进一步深入分析原始设计方案及优化设计方案,发现了回流器出口弯道合理的几何变化规律能够改善级出口流场均匀性,为后续大流量系数离心压缩机和回流器设计提供了技术参考和理论指导。
张梓洲[9]（2019）在《混合制冷剂参数对离心压缩性能的影响研究》文中认为多元混合制冷剂离心式压缩机是大型液化天然气（LNG）工艺系统中的核心动力设备,也是大型混合制冷剂低温制冷系统中的主设备。由于多元混合制冷剂离心压缩机涉及多元混合介质多级高压比压缩,压缩过程中混合制冷剂物性参数难以确定,多级离心压缩设计过程繁琐,压缩机理复杂,目前尚未国产化,长期以来困扰大型LNG混合制冷剂液化系统的整体国产化进程。为了揭示LNG液化工艺流程中不同配比的混合制冷剂在离心压缩过程中各物性参数的变化规律及多级离心压缩机理,首先,本文以N2、CH4、C2H4、C3H8、C4H10、i-C4H10六元混合制冷剂离心压缩机理为研究对象,对两段式六级离心压缩机结构进行初步研究设计,重点研究六元混合制冷剂在多级离心压缩过程中的压缩机理、混合制冷剂参数变化规律及对应离心叶轮的最佳结构形式,修正离心叶轮子午流道等模型参数,研究混合制冷剂多级高压比离心压缩过程中各参数的分布及变化规律,并在此基础上研究了变工况混合制冷剂对离心压缩性能参数的影响等。然后,根据压缩机结构参数和气动性能参数建立了符合离心压缩过程实际流动的叶轮损失模型,利用MATLAB对数学损失模型进行计算机集成,完成了混合制冷剂变工况下的离心压缩性能预测程序编写,对改变工质进口参数所导致的压比及多变效率等性能参数的变化进行预测,验证了离心叶轮性能预测程序的可靠性与准确性。其次,建立了离心压缩机叶轮三维物理模型,采用ANSYS-CFX中的SST湍流模型对离心叶轮内部流动进行数值模拟研究,分析了不同工况下离心叶轮流场变化规律。最后,将数值模拟所得结果同编程计算结果进行比较,对变工况下叶轮损失模型的准确性进行了验证,并优化了混合制冷剂离心叶轮的设计方法,得到了混合制冷剂在离心压缩过程中的变化规律;结合两种方法所得结果,将混合制冷剂配比、进口温度及进口压力作为单一变量进行研究分析,对比两种不同方法所得到的离心压缩性能参数变化趋势,给出了混合制冷剂离心叶轮的最佳设计方法。研究表明:通过数值模拟与编程计算相结合的方法可获得不同冷剂配比及不同进口参数下LNG混合制冷剂离心压缩物性参数及多变效率等性能参数的变化规律,并可揭示多元混合制冷剂物性参数与离心叶轮结构参数之间的内在关联关系,可为混合制冷剂多级离心压缩性能研究及压缩机优化设计提供理论参考依据。
卢傅安,杨树华,李靖鑫,杨树鑫,沙龙,郝国帅[10]（2018）在《某长输管线离心压缩机模型级开发》文中进行了进一步梳理基于商业流动分析软件NUMECA,采用Apalart-Allmaras湍流模型以及多重网格方法,对某管线压缩机内部的三维粘性流动进行模拟。根据模拟结果,对叶轮、无叶扩压器、弯道、回流器等部件的结构进行优化,从而实现了这些部件流动涡的控制,大大降低了这些部件的流动损失,最终完成了某管线压缩机基本级的气动开发。对该管线压缩机模型级进行了性能试验,试验结果表明:在设计马赫数下,该管线压缩机模型级性能曲线CFD预测值与实验值吻合良好。在设计点流量系数下,管线压缩机模型级的多变效率实验值比预测值低0.2%,能头系数实验值比预测值高4.5%。性能曲线形状达到设计预期。
二、基于三维粘性流动分析的离心压缩机叶轮设计方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于三维粘性流动分析的离心压缩机叶轮设计方法（论文提纲范文）
（1）叶轮机械部件三维参数化优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 叶轮机械部件参数化研究现状 |
| 1.2.2 叶轮机械部件优化研究现状 |
| 1.2.3 叶轮机械中迷宫密封参数化研究现状 |
| 1.2.4 目前存在问题 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 2 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值计算方法与NUMECA相关操作 |
| 2.2.1 网格绘制 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.2.4 收敛标准 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 叶轮机械部件三维参数化优化平台 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 优化平台构建 |
| 3.2.1 参数化造型 |
| 3.2.2 优化算法 |
| 3.2.3 耦合计算 |
| 3.3 参数化方法案例验证 |
| 3.3.1 轴流压气机Rotor37 |
| 3.3.2 Krain离心压气机 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 某型进气蜗壳参数化优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蜗壳数值计算与分析 |
| 4.2.1 蜗壳简介 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 数值模型及求解设置 |
| 4.2.4 计算结果分析 |
| 4.3 蜗壳优化研究 |
| 4.3.1 参数化建模 |
| 4.3.2 优化计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 某型超临界二氧化碳向心涡轮参数化优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 向心涡轮数值计算与分析 |
| 5.2.1 向心涡轮简介 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.2.3 数值模型及求解设置 |
| 5.2.4 计算结果分析 |
| 5.3 向心涡轮叶轮优化 |
| 5.3.1 叶轮参数化建模 |
| 5.3.2 叶轮优化计算 |
| 5.4 向心涡轮导叶优化 |
| 5.4.1 导叶参数化建模 |
| 5.4.2 向心涡轮多目标优化 |
| 5.5 SCO2向心涡轮轮背迷宫密封参数化研究 |
| 5.5.1 迷宫密封模型 |
| 5.5.2 轴向力分析 |
| 5.5.3 迷宫密封参数化研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）流线隧道式压气机结构设计及强度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 流线隧道式压气机数值模拟相关理论 |
| 2.1 流体动力学分析相关理论 |
| 2.1.1 现代CFD技术 |
| 2.1.2 控制方程 |
| 2.1.3 湍流模型 |
| 2.2 温度场分析相关理论 |
| 2.2.1 导热微分方程 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.3 强度分析相关理论 |
| 2.3.1 屈服准则 |
| 2.3.2 压气机工作轮应力计算方法 |
| 2.4 模态分析相关理论 |
| 2.5 多场耦合问题相关理论 |
| 2.5.1 多场耦合现象与研究方法 |
| 2.5.2 隧道轮在工作过程中的多场耦合问题 |
| 2.5.3 基于多场耦合的隧道轮强度及模态的计算方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 流线隧道式压气机结构设计、建模与仿真计算 |
| 3.1 流线隧道式压气机结构设计及模型的建立 |
| 3.1.1 流线隧道式压气机进气道参数设计 |
| 3.1.2 流线隧道式压气机扩压器参数设计 |
| 3.1.3 流线隧道式压气机蜗壳参数设计 |
| 3.1.4 流线隧道式压气机模型的建立 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.3 求解设置 |
| 3.4 流场计算结果 |
| 3.5 计算模型的试验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 流线隧道式压气机工作轮多场耦合应力及振动研究 |
| 4.1 隧道轮有限元计算模型的建立 |
| 4.2 隧道轮温度场和压力场的计算。 |
| 4.2.1 耦合场之间的数据传递 |
| 4.2.2 隧道轮热稳态计算 |
| 4.3 多场耦合作用下隧道轮的应力计算 |
| 4.3.1 单一载荷作用时隧道轮的应力与变形 |
| 4.3.2 多种载荷耦合作用时隧道轮的应力及变形 |
| 4.3.3 不同载荷对隧道轮应力及变形影响的定量分析 |
| 4.3.4 不同工况下流热固三场耦合时隧道轮的应力及变形 |
| 4.3.5 隧道轮强度校核 |
| 4.3.6 隧道轮低周疲劳临界转速、极限转速的确定 |
| 4.4 隧道轮模态计算与分析 |
| 4.4.1 隧道轮模态的计算方法 |
| 4.4.2 隧道轮静频的计算分析 |
| 4.4.3 隧道轮动频的计算分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）压缩空气储能系统离心压缩机变工况特性及调节规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变工况调节方法 |
| 1.2.2 变几何部件设计 |
| 1.2.3 内部流动特性 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 变几何部件设计 |
| 2.1 研究对象 |
| 2.2 设计方法 |
| 2.2.1 一维设计 |
| 2.2.2 三维优化设计 |
| 2.3 设计结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 研究方法 |
| 3.1 数值方法 |
| 3.1.1 软件介绍 |
| 3.1.2 求解方法 |
| 3.1.3 网格划分 |
| 3.1.4 计算设置 |
| 3.1.5 方法验证 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 实验平台 |
| 3.2.2 测试设备 |
| 3.2.3 测试方案 |
| 3.2.4 误差分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 变工况特性 |
| 4.1 整机性能 |
| 4.1.1 进口导叶调节 |
| 4.1.2 扩压器调节 |
| 4.2 内部流场 |
| 4.2.1 进口导叶调节 |
| 4.2.2 扩压器调节 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 变工况调节规律 |
| 5.1 单独调节 |
| 5.2 联合调节 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 离心压缩机整机变工况性能实验数据 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）离心压缩机排气蜗壳三维气动优化设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 排气蜗壳设计方法研究 |
| 1.3 排气蜗壳流动结构研究 |
| 1.4 排气蜗壳特征参数研究 |
| 1.4.1 截面面积周向变化 |
| 1.4.2 截面形状 |
| 1.4.3 截面径向位置 |
| 1.4.4 进口位置 |
| 1.4.5 蜗舌几何形状 |
| 1.5 排气蜗壳数值优化研究 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值模拟软件 |
| 2.2.1 ANSYS CFX |
| 2.2.2 ICEM CFD |
| 2.3 控制方程与离散方法 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.4 数值方法验证 |
| 2.4.1 研究对象 |
| 2.4.2 网格划分 |
| 2.4.3 边界条件 |
| 2.4.4 数值验证 |
| 2.5 数据处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 组合优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设计方法 |
| 3.3 代理模型 |
| 3.3.1 响应面模型 |
| 3.3.2 克里金模型 |
| 3.3.3 人工神经网络 |
| 3.3.4 代理模型验证 |
| 3.4 优化算法 |
| 3.4.1 传统遗传算法 |
| 3.4.2 快速非支配排序遗传算法 |
| 3.5 多目标组合优化策略 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 排气蜗壳设计与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 匹配设计方法 |
| 4.3 设计结果与分析 |
| 4.4 截面参数分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 排气蜗壳多目标优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 几何参数化 |
| 5.3 优化流程 |
| 5.3.1 设计变量分析 |
| 5.3.2 优化平台集成 |
| 5.4 优化结果与分析 |
| 5.4.1 单截面优化 |
| 5.4.2 多截面优化 |
| 5.4.3 结果对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）超临界CO2离心压缩机多维度气动设计与分析体系中若干关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 世界能源结构现状 |
| 1.1.2 超临界二氧化碳布雷顿循环 |
| 1.2 sCO_2离心压缩机国内外研究进展 |
| 1.2.1 sCO_2离心压缩机一维气动分析与设计 |
| 1.2.2 sCO_2离心压缩机准三维气动分析现状 |
| 1.2.3 sCO_2离心压缩机全三维气动数值分析进展 |
| 1.2.4 国内外研究现状总结 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 近临界点跨相区CO_2物性计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CO_2物性方程 |
| 2.2.1 Span-Wagner状态方程 |
| 2.2.2 CO_2输运物性方程 |
| 2.2.3 物性方程求解 |
| 2.3 基于表格插值的快速、鲁棒物性计算方法 |
| 2.3.1 物性表格插值 |
| 2.3.2 表格生成及快速查找算法 |
| 2.4 物性表格分辨率对近临界点物性计算精度的影响 |
| 2.4.1 研究的物性表格 |
| 2.4.2 表格区域内的插值误差 |
| 2.4.3 临界点附近的插值误差 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 sCO_2离心压缩机一维气动分析与设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 离心压缩机一元定常流动 |
| 3.3 sCO_2离心压缩机一维气动分析方法 |
| 3.3.1 损失模型 |
| 3.3.2 滑移及落后角模型 |
| 3.3.3 离心压缩机一维变工况气动性能预测程序 |
| 3.4 一维变工况气动性能预测程序验证 |
| 3.4.1 SANDIA实验室sCO_2离心压缩机验证 |
| 3.4.2 多级sCO_2离心压缩机验证 |
| 3.5 sCO_2离心压缩机叶轮一维气动设计方法 |
| 3.5.1 叶轮入口设计参数探索 |
| 3.5.2 叶轮出口设计参数探索 |
| 3.5.3 叶轮一维设计方法应用 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于真实气体的跨相区准三维分析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于流线曲率法的准三维分析控制方程 |
| 4.2.1 S2流面流动控制方程建立 |
| 4.2.2 叶片表面流动分析 |
| 4.3 流线曲率法控制方程求解方法 |
| 4.3.1 熵梯度计算 |
| 4.3.2 密度计算 |
| 4.3.3 流线曲率法控制方程求解流程 |
| 4.4 两级氮气离心压缩机通流分析 |
| 4.4.1 验证算例 |
| 4.4.2 结果与讨论 |
| 4.5 sCO_2离心压缩机叶轮准三维气动分析 |
| 4.5.1 验证算例 |
| 4.5.2 结果和讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 适用于近临界点sCO_2离心压缩机三维数值计算策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维数值计算方法 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 湍流模型 |
| 5.2.3 求解器 |
| 5.3 数值方法验证——近临界点sCO_2 De Laval喷管 |
| 5.3.1 实验设备与分析工况 |
| 5.3.2 验证结果与讨论 |
| 5.4 物性表格对数值计算稳定性的影响 |
| 5.4.1 近临界点数值计算不稳定原因分析 |
| 5.4.2 关于脊线拟对称的物性表格生成方法 |
| 5.5 物性表格对sCO_2离心压缩机数值计算结果的影响 |
| 5.5.1 定压比热物性表的影响 |
| 5.5.2 内能-密度表和压力-温度表的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）离心压缩机小流量工况下非稳定流动判定与发展特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 小流量下离心压缩机应用拓展面临的挑战 |
| 1.2 典型非稳定流动现象的研究进展 |
| 1.2.1 失速与喘振理论的发展 |
| 1.2.2 非稳定流动结构特性 |
| 1.2.3 流场参数的动态测试手段 |
| 1.2.4 非稳定流动的数值模拟技术 |
| 1.3 压缩机内非稳定流动的特性研究与应用 |
| 1.3.1 非稳定流动现象的判定 |
| 1.3.2 流动非稳定性的评估 |
| 1.3.3 压缩机扩稳技术的发展 |
| 1.4 本文的主要研究内容与目标 |
| 第二章 离心压缩机内非稳定流动的研究方法与理论基础 |
| 2.1 实验研究方法 |
| 2.1.1 离心压缩机性能测试 |
| 2.1.2 气动参数动态测量与数据采集 |
| 2.1.3 动态数据分析的常用手段 |
| 2.1.4 研究方法准确性检验与应用分析 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 流动控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型的选取 |
| 2.2.3 边界条件与收敛准则设定 |
| 2.3 递归定量分析方法 |
| 2.4 动态模式分解方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 离心压缩机内非稳定流动的实验研究 |
| 3.1 实验离心压缩机的特性参数 |
| 3.2 离心压缩机性能测试结果 |
| 3.3 动态测试结果 |
| 3.3.1 动态数据预处理 |
| 3.3.2 两种典型喘振模式的判定 |
| 3.3.3 轻度喘振期间的动态数据 |
| 3.3.4 深度喘振期间的动态数据 |
| 3.3.5 喘振前的旋转失速信号判定 |
| 3.4 实验数据分析与特征讨论 |
| 3.4.1 流道沿程动态压力波动变化 |
| 3.4.2 不同扩压器叶片安装角下的动态压力特征 |
| 3.4.3 匹配无叶扩压器时的动态压力特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 离心压缩机内模态失速的判定与特征参数识别 |
| 4.1 经典模态失速模型理论的推导 |
| 4.2 模态失速特征参数的新识别方法 |
| 4.3 模态失速特征参数新识别方法的应用 |
| 4.3.1 典型模态失速信号中的特征提取 |
| 4.3.2 离心压缩机内模态失速的判定与特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 离心压缩机内流动非稳定性的判定与评估 |
| 5.1 离心压缩机内失速与喘振的判定 |
| 5.2 流动非稳定性评估指标的建立与检验 |
| 5.2.1 混沌递归特性中的确定性指标提取 |
| 5.2.2 指标在流动非稳定性分析中的实用性检验 |
| 5.3 离心压缩机内非稳定流动的指标量值与评估分析 |
| 5.4 指标对流动非稳定性评估与预测效果的检验 |
| 5.5 指标的应用优势与适用条件讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 离心压缩机内非稳定流动的数值模拟 |
| 6.1 数值计算模型与条件设置 |
| 6.1.1 多通道数值计算模型的构建 |
| 6.1.2 计算参数与边界条件的设定 |
| 6.2 数值模拟结果与非稳定流动分析 |
| 6.2.1 与实验结果的对比 |
| 6.2.2 非稳定流动结构的数值分析 |
| 6.3 动态模式分解结果与非稳定流动诱因讨论 |
| 6.4 非稳定流动的发展特性讨论 |
| 6.4.1 匹配无叶扩压器时非稳定流动的发展特性 |
| 6.4.2 有叶扩压器中叶片安装角度的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究成果总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
（7）离心压缩机半开式叶轮小流量工况下气动载荷特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 旋转失速理论模型研究 |
| 1.2.2 旋转失速数值模拟研究 |
| 1.2.3 旋转失速试验测试 |
| 1.2.4 动态模式分解在流动稳定性分析中的应用 |
| 1.3 研究内容及目标 |
| 2 离心压缩机流场数值模拟方法 |
| 2.1 离心压缩机旋转失速数值模拟方法 |
| 2.1.1 流动控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型选取 |
| 2.1.3 离散方法介绍 |
| 2.1.4 边界条件及初始条件设定 |
| 2.2 离心压缩机非定常流场特性分析方法 |
| 2.2.1 动态模式分解方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 离心压缩机失速流场分析 |
| 3.1 离心压缩机结构形式及计算模型 |
| 3.2 网格划分及网格质量验证 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 网格质量验证 |
| 3.2.3 计算设置及收敛准则 |
| 3.3 离心压缩机叶轮流场旋转失速特性分析 |
| 3.3.1 定常计算结果分析 |
| 3.3.2 叶轮流场旋转失速形成机理 |
| 3.4 叶片扩压器流场旋转失速成因分析 |
| 3.4.1 定常计算结果分析 |
| 3.4.2 叶片扩压器流场旋转失速形成机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 离心压缩机失速流场模态分析 |
| 4.1 动态模式分解方法的计算过程 |
| 4.1.1 离心压缩机叶轮失速流场频率分析 |
| 4.1.2 离心压缩机叶轮失速流场重构 |
| 4.1.3 离心压缩机叶轮叶片压力场分析 |
| 4.2 离心压缩机叶片扩压器失速流场模态分析 |
| 4.2.1 离心压缩机叶片扩压器失速流场频率分析 |
| 4.2.2 离心压缩机叶片扩压器失速流场重构 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 小流量工况下离心压缩机试验方案设计 |
| 5.1 离心压缩机试验台介绍 |
| 5.2 小流量工况下离心压缩机气动载荷特性试验方案设计 |
| 5.2.1 气动载荷测试系统 |
| 5.2.2 小流量工况下气动载荷特性试验方案 |
| 5.3 小流量工况下离心压缩机动应力试验方案设计 |
| 5.3.1 动应力测试系统 |
| 5.3.2 无线应变采集系统验证 |
| 5.3.3 小流量工况下叶片动应力测试方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）离心压缩机多目标气动性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 离心压缩机几何参数化设计研究现状 |
| 1.2.2 叶轮优化研究现状 |
| 1.2.3 弯道回流器优化研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 数值模拟计算方法及精度验证 |
| 2.1 CFD计算方法及软件介绍 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 网格生成 |
| 2.1.4 多重网格技术 |
| 2.2 数值模拟精度验证 |
| 2.2.1 数值模拟研究对象 |
| 2.2.2 计算网格 |
| 2.2.3 边界条件设置及网格无关性验证 |
| 2.2.4 数值模拟精度验证结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 优化设计方法理论 |
| 3.1 曲面曲线理论 |
| 3.1.1 Bezier曲线 |
| 3.1.2 B样条曲线 |
| 3.2 参数化造型方法 |
| 3.3 优化方法理论基础 |
| 3.3.1 试验设计 |
| 3.3.2 近似模型 |
| 3.3.3 优化算法 |
| 3.4 Design3D优化方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大流量系数离心压缩机叶轮优化及流动分析 |
| 4.1 叶轮基本参数 |
| 4.2 叶轮参数化 |
| 4.2.1 叶轮参数化模型 |
| 4.2.2 CFD结果对比 |
| 4.3 叶轮优化设计 |
| 4.3.1 叶轮优化设计变量参数及目标函数 |
| 4.3.2 叶轮优化设计结果 |
| 4.4 流场分析 |
| 4.4.1 设计工况流场分析 |
| 4.4.2 非设计工况流场分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大流量系数离心压缩机弯道回流器优化及流动分析 |
| 5.1 回流器参数化 |
| 5.1.1 回流器参数化模型设计 |
| 5.1.2 CFD结果验证 |
| 5.2 回流器优化设计 |
| 5.2.1 回流器优化设计变量参数及目标函数 |
| 5.2.2 回流器优化设计结果 |
| 5.3 回流器流场分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 0.22流量系数离心压缩机改进设计及流动分析 |
| 6.1 叶轮改进设计方案 |
| 6.1.1 叶轮设计参数及气动性能 |
| 6.1.2 叶轮改进方案 |
| 6.1.3 叶轮流场分析 |
| 6.2 回流器改进方案 |
| 6.2.1 回流器改进设计 |
| 6.2.2 回流器流场分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）混合制冷剂参数对离心压缩性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 天然气液化工艺流程介绍 |
| 1.1.2 混合制冷剂离心压缩机介绍 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混合制冷剂特性研究 |
| 1.2.2 离心压缩机叶轮性能研究 |
| 1.3 离心压缩机结构与工作原理 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 混合冷剂离心压缩机设计方法研究 |
| 2.1 离心压缩机结构设计流程 |
| 2.2 离心压缩机设计依据及过程 |
| 2.2.1 设计依据 |
| 2.2.2 尺寸设计 |
| 2.2.3 子午流线修正 |
| 3 变进口参数离心叶轮性能预测 |
| 3.1 离心式压缩机性能预测模型 |
| 3.1.1 离心压缩机压缩能量头 |
| 3.1.2 离心压缩机的损失计算 |
| 3.1.3 MATLAB计算流程 |
| 3.2 计算结果分析 |
| 3.2.1 轻组分对压缩机性能的影响 |
| 3.2.2 重组分对压缩机性能的影响 |
| 3.2.3 进口温度对压缩机性能的影响 |
| 3.2.4 进口压力对压缩机性能的影响 |
| 4 压缩机叶轮数值模拟验证及分析 |
| 4.1 压缩机叶轮内部控制方程 |
| 4.2 叶轮模型的建立及数值计算 |
| 4.2.1 模型介绍 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 边界条件及控制参数设定 |
| 4.3 混合制冷剂叶轮流场模拟过程 |
| 4.3.1 混合制冷剂轻组分变化流动分析 |
| 4.3.2 混合制冷剂重组分变化流动分析 |
| 4.3.3 混合制冷剂进口温度变化流动分析 |
| 4.3.4 混合制冷剂进口压力变化流动分析 |
| 5 性能预测与数值模拟结果对比分析 |
| 5.1 混合制冷剂轻组分变化数据分析 |
| 5.2 混合制冷剂重组分变化数据分析 |
| 5.3 混合制冷剂进口温度变化数据分析 |
| 5.3.1 混合制冷剂离心叶轮出口压比分析 |
| 5.3.2 混合制冷剂离心叶轮多变效率分析 |
| 5.4 混合制冷剂进口压力变化数据分析 |
| 5.4.1 混合制冷剂离心叶轮出口压比分析 |
| 5.4.2 混合制冷剂离心叶轮多变效率分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 混合制冷剂物性参数 |
| 附录 B MATLAB部分计算程序 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）某长输管线离心压缩机模型级开发（论文提纲范文）
| 符号 |
| 0 引言 |
| 1 开发对象及研究目标 |
| 2 开发流程和设计好坏判断准则 |
| 3 流场分析及优化结果 |
| 3.1 模型级CFD性能分析 |
| 3.2 强度分析 |
| 4 试验验证 |
| 5 产品性能试验 |
| 6 结论 |
四、基于三维粘性流动分析的离心压缩机叶轮设计方法（论文参考文献）
- [1]叶轮机械部件三维参数化优化研究[D]. 赵峰. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]流线隧道式压气机结构设计及强度研究[D]. 黄仕豪. 中北大学, 2021(09)
- [3]压缩空气储能系统离心压缩机变工况特性及调节规律研究[D]. 郭文宾. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [4]离心压缩机排气蜗壳三维气动优化设计方法研究[D]. 李伟. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [5]超临界CO2离心压缩机多维度气动设计与分析体系中若干关键问题研究[D]. 邵文洋. 大连理工大学, 2020
- [6]离心压缩机小流量工况下非稳定流动判定与发展特性研究[D]. 薛翔. 上海交通大学, 2020(01)
- [7]离心压缩机半开式叶轮小流量工况下气动载荷特性研究[D]. 郭正. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]离心压缩机多目标气动性能优化研究[D]. 张天宸. 大连理工大学, 2019(02)
- [9]混合制冷剂参数对离心压缩性能的影响研究[D]. 张梓洲. 兰州交通大学, 2019(04)
- [10]某长输管线离心压缩机模型级开发[J]. 卢傅安,杨树华,李靖鑫,杨树鑫,沙龙,郝国帅. 风机技术, 2018(05)