文档介绍：北京化工大学工程硕士研究生学位论文 El 期:二。一三年五月二十九日北京化工大学学位论文原创性声明l㈣『Y2型野tltblltlzlltl,lltl 本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名: : 关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。作者签名:一芝塑司一日期:———导师签名:至牡日期:-出—-●学位论文数据集中图分类号 TH452 学科分类号 460 论文编号 1001020130069 密级公开学位授予单位代码 10010 学位授予单位名称北京化工大学作者姓名吴炯学号 201 1210069 获学位专业名称机械工程获学位专业代码 0802 国家自然科学基金重课题来源点项目和国家重点基研究方向离心压缩机础研究发展计划项目论文题目超临界二氧化碳压缩机关键技术研究关键词离心压缩机,CFD,数值模拟,轴向力论文答辩日期 2013年5月29日木论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师1 王维民副研究员北京化工大学转子诊断及数值模拟评阅人l 何立东研究员北京化工大学振动控制及密封研究中石化北京燕山石评阅人2 李国昌高工化工过程机械油化工有限公司答辩委员会主席王华庆教授北京化工大学故障诊断答辩委员1 张有忱教授北京化工大学机械设计及摩擦学答辩委员2 马波副教授北京化工大学故障诊断答辩委员3 罗兵副教授北京化工大学化工过程机械中石化北京燕山石答辩委员4 李国昌高工化工过程机械油化工有限公司注::《中国图书资料分类法》查询。(GB/T 13745—9)((学科分类与代码》中查询。。摘要超临界二氧化碳压缩机关键技术研究摘要二氧化碳是全世界最为关注的气体之一,它被认为是导致地球温室效应的罪魁祸首。然而人们对于它的认识不只是其负面作用,由于二氧化碳在特定条件下具有特殊的性能,而这些性能被利用起来可以达到非常好的效果,以至于二氧化碳也被各行各业所青睐。超临界二氧化碳就是一种非常良好的介质,它可以用于萃取、制冷等过程。高压C02其性质特殊,对于处理超临界二氧化碳的离心压缩机比一般的气体压缩机有更多的不确定性,这就导致二氧化碳离心压缩机故障频发。典型的故障有两个方面:1)转子残余轴向力过大导致的推力轴承瓦温过高甚至烧损;2)由于气流激振导致的转子失稳。基于以上的原因,本论文主要工作及贡献如下: 1)建立离心压缩机整级全流道模型,该模型结合了压缩机主流道流场和转子上间隙和密封内的流场。采用计算流体力学(CFD)技术进行计算分析,洞悉压缩机内部流场的各个细节。将一次流和二次流结合分析,更加贴合实际情况。该方法能够使设计人员直接观察离心压缩机内部流场,然后可以研究结构的改变对流场的影响,从而让设计更加准确。 2)研究压缩机轴向推力的不确定性因素。在CFD全流道模拟技术的基础上,对离心压缩机整级轴向推力进行研究。分析离心压缩机转子在不同入口压力、不同密封间隙和不同工作流量情况下轴向推力的变化情况。对轴向力的准确把握可以有效避免离心压缩机因轴向推力过大而导致轴承烧瓦等故障。同时基于该模型,研究不同的工况参数,对气流激振性能的影响。 3)针对实际的高压大流量二氧化碳压缩机,进行气动性能的分析, 并对比CFD计算结果和实际状态偏差验证方法的可靠性。本文基于CFD技术,主要探究一种离心压缩机模拟的更加准确的方法,以及基于该方法的离心压缩机性能与参数的影响因素的研究。本项目的研究为超临界二氧化碳压缩机的性能的准确预测提供理论基础。关键词:超临界二氧化碳,离心式压缩机,CFD,数值模拟,轴向力北京化工大学硕士学位论文 ABSTRACT STUDY ON KEY TECHNIQUES OF SUPERCRITICAL CARBoN DIOXIDE COⅣⅢRESSOR AB STRACT Carbon dioxide ISone of gases thatreceivemuch atte