Например, Бобцов

Численное исследование влияния эквивалентной песочной шероховатости рабочего колеса на характеристики малорасходной ступени центробежного компрессора

Аннотация:

Приведены результаты численного исследования влияния эквивалентной песочной шероховатости на характеристики малорасходной ступени центробежного компрессора промежуточного типа. Малорасходные ступени нашли широкое применение в компрессорах высокого давления в качестве последних ступеней. Данные компрессоры применяются для закачки природного газа в пласт, а также в технологических процессах производства метанола, аммиака, полиэтилена высокого давления и пр. Эффективность работы малорасходных ступеней ниже, чем у средне- и высокорасходных ступеней центробежных компрессоров. Это обуславливается тем, что ступени работают при высоком давлении и имеют низкие объемные расходы газа, а, следовательно, обладают узкими каналами проточной части, значительными потерями на трение на ограничивающих поверхностях и протечками в лабиринтных уплотнениях. Математическая модель ступени представлена в виде секторов элементов проточной части.  В первой части исследования проводится идентификация математической модели проточной части с результатами испытаний малорасходной ступени. Во второй части исследования проводится моделирование течения вязкого газа при различном задании эквивалентной песочной шероховатости ksвсех внутренних поверхностей рабочего колеса. В качестве рабочей среды при моделировании используется совершенный газ N2. Рабочее давление на входе ступень 4 атм. В результате исследования получены характеристики ступени при четырех различных значениях ks, проведена оценка потерь в рабочем колесе. Установлено, что при увеличении значений ksне происходит одинакового снижения значений политропного напора и КПД по всей характеристике ступени. Характеристики значительно снижаются в областях больших расходов и слабо изменяются при минимальном расходе. Коэффициент внутреннего напора слабо изменяется, в зависимости от ks.

Ключевые слова:

Статьи в номере