發(fā)布時間：2020-07-24 06:00

【摘要】：往復式壓縮機是一種通用氣體加壓裝置,廣泛用于石油、化工冶金等行業(yè)。往復式壓縮機周期性的間歇式吸排氣,會產(chǎn)生一定的氣流脈動,會引起管道振動,嚴重影響人身安全和財產(chǎn)安全。為了削減氣流脈動產(chǎn)生的不利影響,近些年,國內(nèi)外學者對壓縮機內(nèi)的氣流脈動研究,多基于平面波動理論、一維非定常理論等,往往計算結果和精度較差�；�于此,本文主要采用基于有限容積理論的CFD方法,進行聯(lián)合建模仿真,計算精度相對較高且節(jié)約人力和物力。本文主要研究成果如下:(1)采用CFD方法模擬分析了緩沖罐進出口端直管布置方式、緩沖罐長徑比和直管內(nèi)伸三種形式的模型,并與實驗數(shù)據(jù)進行比對,得出結論:最佳的管道布置方式為進出口直管與筒體兩端底圓相連通,此時壓力不均勻度最小,壓力不均勻度相對減小22%;緩沖罐兩端直管最佳內(nèi)伸長度是長內(nèi)伸模型,壓力不均勻度相對減少了12.63%;最佳的緩沖罐長徑比模型為2:1模型,壓力不均勻度相對減少了0.13%。(2)采用數(shù)值模擬與實驗相結合的方法研究了孔板穿孔管的結構尺寸對于壓力損失的影響,并驗證了數(shù)值模擬的正確性,同時推導出孔板穿孔管對于氣流脈動削減具有提升效果,得出結論:隨著通孔率的增加,壓力損失逐漸減小,當通孔率從20%增加到25%時,壓力損失相對減少了66.62%;隨著孔徑從2mm增加到12mm時,壓力損失相對增加9%,孔徑對壓力損失影響較小;隨著管徑的增加,壓力損失逐漸減小,當管徑從30mm增加到40mm時,壓力損失相對減少了47.59%,而當管徑大于40mm繼續(xù)增加時,壓力損失保持在8.5kPa以內(nèi)減小幅度并不大。(3)針對基于緩沖罐的橫流式穿孔管結構尺寸研究,結果表明:孔徑的改變對于壓力不均勻度改變效果甚微,壓力不均勻度相對減小量在1.7%以內(nèi);通孔率的改變對于壓力不均勻度改變效果顯著,壓力不均勻度隨著通孔率從25%增加到50%時,最大可達到37%;隨著管徑的增加,壓力不均勻度會逐漸減小,當管徑小于100mm逐漸增大時,壓力不均勻度相對減小量最高可達52%,而管徑大于100mm時,壓力不均勻度保持在8%以內(nèi)。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH45
【圖文】：

往復式壓縮機工作結構示意圖

直管氣流速度分析

直管氣體受力分析

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉博想;馮健美;王玉莉;彭學院;;利用亥姆霍茲共鳴器衰減壓縮機閥腔內(nèi)壓力脈動的研究[J];西安交通大學學報;2012年05期

2 郭文濤;;API618第5版關于脈動與振動的控制要求[J];壓縮機技術;2009年06期

3 徐斌;馮全科;余小玲;;壓縮機復雜管路壓力脈動及管道振動研究[J];核動力工程;2008年04期

4 蘇永升;王恒杰;曹利軍;;應用CFD消除氣流脈動[J];華東理工大學學報(自然科學版);2006年04期

5 李連生,束鵬程,黃炯,熊春杰;渦旋式壓縮機排氣系統(tǒng)氣流脈動現(xiàn)象研究[J];應用力學學報;1997年03期

6 馬大猷;亥姆霍茲共鳴器的發(fā)展[J];物理;1993年08期

7 陳玲莉,黃幼玲;平均流速對風機系統(tǒng)氣柱固有頻率影響的研究[J];流體工程;1992年11期

8 黃幼玲,謝壯寧,陳守五;孔板穿孔管氣流脈動衰減性能及計算方法的研究[J];應用力學學報;1989年03期

9 黃幼玲,陳守五,謝壯寧,孫壽鵬,黃克舉;512循環(huán)機管道系統(tǒng)的程序設計與應用[J];流體工程;1988年04期

10 陳守五;黃幼玲;;往復式壓縮機配管問題的研究[J];流體工程;1985年03期

相關碩士學位論文 前3條

1 明岳;基于氣流動力學分析的緩沖罐優(yōu)化設計及實驗研究[D];北京化工大學;2017年

2 門曉蘇;基于平面波理論的壓縮機氣流脈動與管道振動研究[D];北京化工大學;2017年

3 涂俊;往復式壓縮機管線氣流脈動的研究[D];北京化工大學;2016年

本文編號：2768424