image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 5 2019

№ 5 2019

Насосы. Компрессоры

01.05.2019 10:00 Моделирование течения вязкого газа в модельных малорасходных ступенях центробежного компрессора
В статье представлены результаты моделирования течения вязкого газа в малорасходных модельных ступенях центробежных компрессоров. Задача решена в стационарной постановке с использованием программного комплекса ANSYS CFX. Численное моделирование было проведено на трех модельных ступенях сверхвысокого давления, у двух из которых лопатки рабочего колеса классического, у одной – телесного типа. Значение условного коэффициента расхода составляло 0,0063–0,015. В рамках исследования использовались блочно-структурированные расчетные сетки для всех элементов проточной части с общим числом элементов 13–15 млн. В ходе расчетов была осуществлена валидация численной характеристики с результатами испытаний, проведенных на кафедре компрессорной, вакуумной и холодильной техники Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. По результатам моделирования течения вязкого газа в малорасходных ступенях установлено, что для задан-ной математической модели наблюдается завышение суммарного коэффициента потерь на протечки и дисковое трение (1 + тр + пр) при увеличении входного давления. Напорная характеристика хорошо соотносится на расчетной точке, при увеличении расхода наблюдаются расхождения. Анализ течения в лабиринтных уплотнениях показал увеличение полной температуры около дисков на 30–50 °С, однако данный факт не сказывается на параметрах газа в сечении за рабочим колесом. Результаты расчета на более мелкой расчетной сетке с величиной первой пристеночной ячейки 0,001 мм абсолютно идентичны результатам расчета на сетке с размером первой пристеночной ячейки 0,01 мм.
Ключевые слова: центробежный компрессор, малорасходная ступень, модельная ступень, потери на трение, протечка, напор, температура, лабиринтное уплотнение, диск, рабочее колесо, лопатки телесного типа.
Ссылка для цитирования: Яблоков А.М., Садовский Н.И., Кожухов Ю.В. Моделирование течения вязкого газа в модельных малорасходных ступенях центробежного компрессора // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2019. № 5. С. 28–35.




← Назад к списку


im - научные статьи.