一、轴流压缩机粘性尾迹噪声研究（论文文献综述）
胡银杰,周水清,张锴,杨柯,王赤虎[1]（2021）在《前导叶结构参数对大型轴流风机气动噪声的影响研究》文中指出安全壳循环冷却风机作为CAP1400安全壳循环冷却机组的关键设备,其空气性能与噪声特性对核电厂系统的安全运转有重要影响。本文考虑了横向脉动速度对风机流场影响,引入涡粘性系数表达式对标准k-ε湍流模型进行修正,使数值模拟平均计算误差降低到5%以内,提升对大型轴流风机气动性能预测的准确性。基于修正后的数值模拟分析,本文引入无量纲参数σ来表示动叶至前导叶的轴向间距与前导叶弦长的比值,并针对不同σ值的风机模型进行数值计算与噪声分析,并选取最优模型进行打样分析。试验及数值模拟结果表明:通过增大σ值来减小噪声值在大流量工况下作用较为显着,且在0.5≤σ≤1.0的范围内效果最佳,优化后模型在保证空气性能基本不变的前提下,噪声下降3.0～5.0 dB。
石慧锦[2]（2021）在《无叶前导器调节离心风机节能特性及机理的研究》文中研究表明
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》文中认为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%。
刘智远[4]（2021）在《超临界CO2离心压缩机进口参数影响及泄露流与失速关联性研究》文中指出超临界二氧化碳（CO2）布雷顿循环具有效率高、设备紧凑、工质无污染等诸多优点,在核能、太阳能、余热利用等领域有广泛应用前景。CO2在临界点附近物性变化剧烈,这一特点对系统参数选取、控制、部件设计和实验具有重要影响。探究超临界CO2特殊物性对系统和压缩机的影响对设计高效、稳定的超临界CO2压缩机,提高超临界CO2布雷顿循环效率,实现超临界CO2布雷顿循环商业应用都有积极意义。为此,本文开展了超临界CO2离心压缩机进口参数对系统、压缩机的影响以及压缩机失速方面的研究。首先,针对现有系统研究对部件特性考虑较少的问题,开展了考虑部件可行性条件的超临界CO2布雷顿简单循环和再压缩循环分析,对比了不同约束强度下的超临界CO2循环效率和投资成本变化。研究发现,对于简单循环,随着限制条件的增强,最佳出口压力有减小的趋势,但最佳出口压力始终大于30MPa。当出口压力大于25MPa时,受可行性约束条件的影响,循环实际可实现效率比理论最高效率降低了约0.3-1个百分点。考虑部件可行性条件后,相应的投资成本增加0.02-0.05k$/kW,且最低投资成本对应的压缩机出口压力有所降低,介于22.5-30MPa之间;对于再压缩循环,理论最高效率总是高于考虑可行性条件后的可实现效率,最大偏差接近两个百分点,投资成本比简单循环增加了约0.01-0.5k$/kW。进一步地,从量纲分析出发,分析了影响压缩机特性的无量纲数。在保证运行无量纲参数相同的前提下,采用数值模拟和理论推导相结合的办法研究了进口等熵指数对压缩机气动特性的影响。研究表明,当机器马赫数和机器雷诺数不变,等熵指数的增大会降低负荷系数和叶轮出口马赫数,增大无量纲轴向推力、吸力面前缘马赫数和叶尖局部载荷。基于守恒定律和等熵关系的一维和准三维叶轮机械气体动力学方法论证了上述结果的可推广性。此外,雷诺数效应在超临界CO2离心压缩机的气动设计和实验中都是不可忽略的。再其次,分析了超临界CO2物性引起求解器发散的原因,改善了求解器收敛性,在此基础上开展了超临界CO2压缩机全通道非定常数值模拟研究。非定常计算得到的类气、类液进口状态下的结果均与实验结果符合良好。根据近失速点的模拟结果发现,IET超临界CO2离心压缩机是由泄漏流从部分叶片通道前缘溢流诱发的失速,具有很强的非轴对称性,并分析了周向波动数与叶片数的关联性。根据全周非定常结果,利用快速傅里叶变换获得了兆瓦级超临界CO2离心压缩机旋转不稳定性的周向传播速度。最后,在确定泄漏流和前失速先兆关联性以及诱发失速先兆机理的基础上,采用自循环机匣处理有效地控制了近失速点泄漏流强度,抑制了泄漏流与相邻叶片干涉,改善了叶尖堵塞状况,同时拓宽了压缩机失速裕度和堵塞裕度,为未来实现高效、高稳定性超临界CO2布雷顿循环提供了一条技术途径。
王睿,周星,王海伦,任霁筇,李健伟,冯占宸[5]（2020）在《基于试验和数值方法的轴流压缩机噪声研究》文中指出基于试验结合数值方法对某轴流压缩机进行了噪声研究,并分别得到了该压缩机声压的幅频曲线和总声压级。两种方法得到的动叶频率,2倍叶频和3倍叶频幅值的相对关系基本一致;由于机械噪声的影响,试验方法所得到总声压级大于数值模拟法结果。通过对比两种方法所得到的结果,不仅证明了数值方法预测轴流压缩机噪声的可行性,还证明了数值方法可在轴流压缩机设计阶段为低噪声机组选型提供理论基础。
王李科[6]（2020）在《半开叶轮离心泵叶顶泄漏涡的流动特性及其抑制方法研究》文中提出半开叶轮离心泵叶顶间隙内的流动对整泵的水力性能而言至关重要,控制不当容易导致泵性能下降、压力脉动增强、振动加剧,甚至影响其运行稳定性。本文开展了半开叶轮离心泵叶顶间隙内的流动研究,分析了泄漏涡的流动特征及其诱导压力脉动的机理,提出周向槽、T型叶片及两者联合的三种控制间隙流动的方法,分析了不同方法的流动控制机理,为改善半开叶轮离心泵叶顶间隙内的流动从而提高运行稳定性开拓了新思路。主要研究内容和结论如下:本文首先针对叶顶泄漏流动特性进行研究,发现叶轮内涡结构受工况影响较大,大流量工况泄漏涡的初始位置靠近叶片中部,并且会在尾缘形成二次泄漏涡,叶顶间隙内速度梯度较大的泄漏流会引发高熵产,诱发高幅值压力脉动;随着流量的减小,泄漏涡的初始位置向上游移动,小流量工况叶片进口泄漏涡的周向运动趋势增强,在相邻叶片压力面破碎后形成前缘溢流和回流,压力脉动进一步增强。在此基础上通过分析泄漏涡轨迹的变化特征,提出了改进的泄漏涡核迁移轨迹预测模型,该模型拓展了适用范围、提高了预测精度。为抑制叶顶泄漏流对叶轮内部流动的影响,本文在叶顶端壁开设了周向槽,发现周向槽使泄漏涡的初始位置向下游移动,在小流量工况下为前缘溢流提供周向通道,使其从沟槽内快速通过,减小叶片进口相对液流角、增大进口管近壁面轴向速度,从而抑制回流;但是会导致扬程和效率下降。周向槽可改变泄漏涡初始位置的压力脉动,在设计工况和大流量工况下,靠近叶顶间隙截面的非定常压力标准差减小,压力脉动幅值下降;在小流量工况下,周向槽降低了叶片前缘回流诱发特征频率的幅值,但是会导致叶片压力面的压力脉动幅值略有上升。针对叶顶间隙对离心泵水力性能的影响,本文采用T型叶片来控制叶顶泄漏流动,发现T型叶片能够降低过流部件的水力损失、提高叶轮的欧拉扬程,从而提升离心泵的实际扬程和效率;并且T型叶片能够减小叶顶区域的相对液流角,降低叶轮内低速区和反流区的面积和强度,减小叶顶阻塞。在设计工况下减小了高熵产率分布面积,并抑制了其向上游扩散的趋势;在小流量工况下T型叶片能够抑制高熵产区向后盖板扩散的趋势,但是会导致叶片前缘和尾缘泄漏流的法向分量增大,叶片进口的高熵产区强度提高,混掺损失增加。针对周向槽和T型叶片不能同时提高整体水力性能和抑制压力脉动的问题,本文进一步将周向槽和T型叶片两者联合起来,发现两者联合能够发挥周向槽和T型叶片各自的优势,在不降低效率和扬程的前提下,改善叶顶区域的不稳定流动,降低叶顶间隙内的阻塞,抑制回流涡;并且该方法能够使得非定常压力标准差减小,特别是在叶片进口边附近区域,使所有频率压力脉动的幅值均有所下降,主频幅值明显降低,从而有效抑制了叶轮内部的压力脉动,提升了整泵的运行稳定性。
薛翔[7]（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》文中进行了进一步梳理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。
毛涵韬[8]（2019）在《对旋式动叶可调轴流通风机流场特性研究及分析》文中认为对旋式动叶可调轴流通风机由前后两个结构相同的风机单元轴向串联而成,每个风机单元内部均有单独的叶轮驱动电机和叶片角度调节机构,因其风量大、风压高和性能调节范围宽等优点被广泛用于煤矿、地铁、建筑等领域中。对旋式动叶可调轴流通风机可通过调节前级、后级的叶轮转速、叶片安装角共四个自由参数,实现改变风机运行状态、在多种工况下高效运行的目的。研究各运行参数对风机性能的影响,探究风机内部流场特性,对提高风机气动性能和拓宽高效稳定工作范围具有重要的意义。本论文以合作企业提供的DTF-20型对旋式动叶可调轴流通风机为研究对象,通过数值模拟的方法研究分析了内部干涉、不同转速匹配、不同后级叶片安装角以及机匣处理条件下的风机内部流场特性。本论文的主要研究内容和成果由以下四个部分组成:（1）研究了对旋式动叶可调轴流通风机静叶-动叶和动叶-静叶间隙流动干涉规律。研究结果表明:前级静叶-动叶间的势流干涉从叶顶逐渐向叶根发展,只有在靠近静叶处呈现出较弱的静叶尾迹干涉效应;后级动叶-静叶间隙流场不仅受后级叶轮尾迹干涉的影响,还受到前级静叶与动叶叠加的尾迹影响。（2）研究了转速匹配对对旋式动叶可调轴流通风机气动性能的影响。研究结果表明:在全流量工况下,差额转速匹配时风机的静压效率较为接近,有利于风机在小流量工况下高效运行。前级高转速、后级低转速有利于提高对旋式动叶可调轴流通风机整机的静压升,同时改善气体在叶根区域的流动能力。（3）研究了后级动叶安装角对对旋式动叶可调轴流通风机气动性能的影响。通过固定前级叶片安装角,对后级风机叶片在三种不同安装角时进行了数值模拟分析。研究结果表明:在小流量工况下,较小的安装角可以提高风机效率,同时扩大失速裕度;在大流量工况下,较大安装角下的风机气动性能更好,同时可以拓宽风机高效运行范围。（4）研究了前级和后级机匣处理对对旋式动叶可调轴流通风机气动性能的影响。研究结果表明:前级机匣处理对风机气动性能影响较大。在小流量工况下,前级机匣处理能改善后级叶轮电机的负载,有效提高风机静压效率,扩大失速裕度,同时拓宽风机整机的稳定工作范围。
李开慧[9]（2017）在《轴流风扇流场及气动噪声的实验研究》文中研究说明轴流风扇作为一种重要的通用设备应用广泛,同时风扇的气动噪声也是很多设备中的主要噪声源。产生风扇气动噪声的原因错综复杂,但均与流经风扇的流体流动密切相关,因此对风扇流场和气动噪声机理进行研究,寻求相应的降噪技术非常有意义。本文基于气动声学和流体力学,针对风扇流场和气动噪声开展了三个方面的实验研究工作,主要工作和结果如下:（1）入口湍流对风扇气动噪声的影响研究。分析了易导致入口湍流的结构及其诱导噪声的产生机理,针对典型的强制通风冷却塔风扇进行了来流湍流对风扇噪声影响的实验研究。通过对四种不同来流湍流强度工况下的测试发现,其风扇气动噪声信号频谱曲线在叶片通过频率（BPF）位置有明显不同,其最大差值为5.6dB。BPF位置的噪声随入口湍流强度的增强而增大。（2）风扇出口流动及气动噪声研究。风扇动叶片出口的非定常流动对气动噪声有很大贡献,叶片与支柱（或静叶）间的干涉噪声就是其中之一。论文针对某电气设备冷却风扇正常流量和小流量工况的出口流场,采用二维热线探针测量了风扇高压和低压工作点时沿径向速度分布,结果发现高压工况下叶片出口流动湍流度明显增大,表明流动分离比较严重,这将引起气动噪声的增大。在叶片与电机支柱干扰噪声研究中,对比了不同支撑柱形式和数量情况下的噪声,结果发现支柱方向对噪声有很大影响,与扇叶径向的夹角增大可以减小干涉噪声,综合降噪最大值达5.6dB,其机理是减小两者间的相互作用强度。（3）整流器在风扇流场和噪声控制中的应用。为了对比两类整流器（蜂窝器和阻尼网）对来流的降湍效果,在风洞中进行了两者的比较性测试,测量整流器对于上游圆柱所产生卡门涡街的衰减效果。在所有测试工况中,4mm孔径蜂窝器降湍效果最佳,但考虑整流器的成本和实际安装简便性,选取阻尼网应用于风扇的流场和噪声治理。通过实验测试研究了三种阻尼网对降低单级风扇流场湍流度以及双级风扇气动噪声的作用。结果发现阻尼网对于降低湍流脉动有明显效果,45°双层叠加网安装于两级风扇之间时,可以降低两级风扇的干涉噪声2.1dB。
徐金秋[10]（2017）在《两级轴流式通风机级间流动分析及叶片优化设计》文中提出太阳能、风能、水能、电能、热能、机械能等能源之间的转化很多都是依靠叶轮机械来完成的。叶轮机械广泛的运用了国民生活中,例如,化工、农业、冶金、矿井、制药、电力等各个领域,而叶轮机械中非常重要的一类机械是风机。有关资料显示,我国风机消耗的能源占煤炭消耗量的12%左右。轴流式通风机相对于离心式通风机有很多优势的地方,如今在很多关键产业、关键位置中,离心式通风机逐步被轴流式通风机所代替。因此,提高轴流式通风机研究能力和设计水平,对节约能源和环境保护均有着非常重要的意义。为了深入认识轴流式通风机内外部流场的流动特性,并且采用合理的优化方法对轴流式通风机进行优化,以达到提高轴流式通风机气动性能的目的,本文以两级轴流式通风机为研究对象,采用数值模拟的方法深入研究了风机结构对轴流式通风机气动性能的影响及风机内外部流场的分布情况,并在此基础上,对提高叶轮气动性能进行了研究。主要研究成果分为以下三个方面:（1）研究了两级轴流式通风机级间的流动情况,结果表明:级间的流动特征主要决定于转动件,也就是说,第一级叶轮对叶轮—导叶级的级间流动影响更大,第一级叶轮尾迹干涉强于导叶势流干涉;第二级叶轮对导叶—叶轮级的级间流动影响更大,第二级叶轮势流干涉强于导叶的尾迹干涉。（2）研究了叶片厚度对风机气动性能的影响,结果表明:叶片厚度的改变对风机气动性能有很大影响,相对而言,薄叶片风机有更好的气动性能,但是厚叶片风机稳定工作区间更大;叶片厚度的改变,主要改变了叶片前缘的流动情况和叶片压力面的压力分布情况。（3）对两级轴流式通风机的第一级叶轮进行优化,以叶片各截面安装角为优化参数,对轴流叶轮进行了正交试验优化,优化后的叶片很好的提高叶轮气动性能,在整个流量区间,静压、全压、效率都有大幅提高,在设计流量点,全压增加了16.1pa,相对增量为7%,静压增加了12.5pa,相对增量为20%,效率提高了2.38%,相对增量为4.6%;而且分析发现叶顶附近的截面安装角对叶轮的全压影响大,叶根附近的截面安装角对叶轮效率影响大。
二、轴流压缩机粘性尾迹噪声研究（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、轴流压缩机粘性尾迹噪声研究（论文提纲范文）
（1）前导叶结构参数对大型轴流风机气动噪声的影响研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 研究对象及数值模拟方法 |
| 1.1 研究对象 |
| 1.2 计算模型及网格划分 |
| 2 计算方法及验证 |
| 2.1 计算模型及修正 |
| 2.2 数值方法 |
| 2.3 风机外特性试验 |
| 3 结构改型设计 |
| 3.1 设计原理分析 |
| 3.2 改型设计方案 |
| 4 数值模拟及结果分析 |
| 4.1 性能曲线 |
| 4.2 涡量分布图 |
| 4.3 噪声与流量变化曲线 |
| 5 试验验证 |
| 6 结论 |
（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）超临界CO2离心压缩机进口参数影响及泄露流与失速关联性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.1.1 超临界CO_2工质特性 |
| 1.1.2 超临界CO_2布雷顿循环特性 |
| 1.1.3 超临界CO_2离心压缩机特性 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超临界CO_2循环系统研究 |
| 1.2.2 超临界CO_2压缩机数值模拟方法研究 |
| 1.2.3 超临界CO_2压缩机进口参数影响研究 |
| 1.2.4 泄漏流与压缩机失速关联性的研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 数值模拟方法及验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值模拟软件简介 |
| 2.2.1 控制方程组 |
| 2.2.2 湍流模型及壁面函数 |
| 2.2.3 时间项和空间项的离散方法 |
| 2.2.4 边界条件 |
| 2.2.5 物性处理方法及潜在问题处理 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.3.1 Sandia压缩机整级实验验证 |
| 2.3.2 IET压缩机实验验证 |
| 2.3.3 超临界CO_2双齿密封实验验证 |
| 2.3.4 超临界CO_2 Laval喷管流动验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超临界CO_2压缩机进口热力参数对循环效率和经济性影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 循环热力学模型 |
| 3.3 部件模型 |
| 3.3.1 叶轮机械模型 |
| 3.3.2 换热器模型 |
| 3.4 约束条件 |
| 3.5 结果和讨论 |
| 3.5.1 简单循环结果 |
| 3.5.2 再压缩循环结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超临界CO_2压缩机进口等熵指数对压缩机气动特性影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本算例 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 特性曲线 |
| 4.3.2 叶轮内流场 |
| 4.4 真实气体动力学分析 |
| 4.4.1 叶轮机械内气体动力学函数 |
| 4.4.2 出口马赫数 |
| 4.4.3 叶表马赫数与载荷 |
| 4.5 基于MWe级离心叶轮的验证 |
| 4.6 结论 |
| 第5章 超临界CO_2压缩机泄漏流与前失速先兆关联性的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 近失速工况模拟及验证 |
| 5.2.1 计算设置 |
| 5.2.2 近失速点实验结果对比 |
| 5.3 超临界CO_2离心压缩机失速机理分析 |
| 5.3.1 超临界CO_2压缩机泄漏流主流交界面分析 |
| 5.3.2 基于堵塞因子的超临界CO_2压缩机失速机理分析 |
| 5.3.3 基于能量梯度理论的超临界CO_2压缩机失速机理分析 |
| 5.4 超临界CO_2压缩机泄漏流与非轴对称流场关联性 |
| 5.5 结论 |
| 第6章 超临界CO_2压缩机泄漏流被动控制与扩稳研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 自循环机匣设计 |
| 6.3 计算设置 |
| 6.4 计算结果分析 |
| 6.4.1 特性曲线 |
| 6.4.2 原堵塞流量对比 |
| 6.4.3 原近失速流量对比 |
| 6.5 结论 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 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）基于试验和数值方法的轴流压缩机噪声研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 计算气动声学的控制方程 |
| 2 试验研究 |
| 3 数值模拟 |
| 4 结论 |
（6）半开叶轮离心泵叶顶泄漏涡的流动特性及其抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1、绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 叶顶泄漏涡研究现状 |
| 1.2.1 叶顶间隙对能量特性的影响 |
| 1.2.2 叶顶间隙对泄漏涡结构的影响 |
| 1.2.3 叶顶间隙对泄漏涡非定常特性的影响 |
| 1.3 端壁处理技术研究现状 |
| 1.4 研究问题的提出 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2、实验测试与数值计算方法 |
| 2.1 半开叶轮离心泵模型 |
| 2.2 实验测量系统 |
| 2.2.1 数据采集系统 |
| 2.2.2 压力脉动测量 |
| 2.2.3 振动测量 |
| 2.3 数值模拟方法 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.3.3 熵产理论 |
| 2.3.4 网格划分及无关性验证 |
| 2.3.5 边界条件 |
| 2.3.6 计算准确性验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3、半开叶轮离心泵泄漏涡特征及轨迹预测模型 |
| 3.1 叶顶间隙对叶轮性能的影响 |
| 3.1.1 外特性 |
| 3.1.2 叶轮内部流场 |
| 3.1.3 叶片载荷分布 |
| 3.2 叶顶泄漏涡特性 |
| 3.2.1 泄漏涡结构特征 |
| 3.2.2 泄漏流速度分布 |
| 3.2.3 泄漏涡系特征 |
| 3.2.4 泄漏涡对熵产的影响 |
| 3.3 泄漏涡运动轨迹 |
| 3.3.1 流量对泄漏涡轨迹的影响 |
| 3.3.2 泄漏涡轨迹预测模型改进 |
| 3.4 振动性能实验研究 |
| 3.5 压力脉动特性 |
| 3.5.1 大流量工况 |
| 3.5.2 设计工况 |
| 3.5.3 小流量工况 |
| 3.6 本章小结 |
| 4、周向槽对离心泵叶顶泄漏流动的影响 |
| 4.1 周向槽设计及其对能量特性影响 |
| 4.2 周向槽改善进口流动的机理 |
| 4.2.1 回流涡结构 |
| 4.2.2 进口管流场 |
| 4.2.3 回流量分析 |
| 4.3 周向槽对叶顶泄漏涡的控制机理 |
| 4.3.1 泄漏涡结构分析 |
| 4.3.2 泄漏涡轨迹分析 |
| 4.3.3 周向槽对叶轮内流动的影响 |
| 4.3.4 周向槽对泄漏流的影响 |
| 4.4 周向槽作用下压力脉动频谱特性分析 |
| 4.4.1 进口管内压力脉动实验研究 |
| 4.4.2 叶轮内压力脉动数值研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5、T型叶片对离心泵水力性能的影响 |
| 5.1 T型叶片对能量特性影响 |
| 5.2 T型叶片改善内部流动机理 |
| 5.2.1 叶轮流场分析 |
| 5.2.2 相对液流角分析 |
| 5.2.3 T型叶片对叶顶阻塞的影响 |
| 5.3 T型叶片设计的混掺损失机理分析 |
| 5.3.1 设计工况叶顶压力分布 |
| 5.3.2 设计工况损失分析 |
| 5.3.3 小流量工况叶顶压力分布 |
| 5.3.4 小流量工况损失分析 |
| 5.4 压力脉动频谱特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6、周向槽与T型叶片联合对离心泵性能的影响 |
| 6.1 周向槽与T型叶片联合作用对外特性的影响 |
| 6.2 周向槽与T型叶片联合作用对流场的影响机理 |
| 6.2.1 进口管流场分析 |
| 6.2.2 叶轮内部流场分析 |
| 6.2.3 叶顶阻塞分析 |
| 6.3 压力脉动 |
| 6.3.1 设计工况压力脉动分析 |
| 6.3.2 小流量工况压力脉动分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7、总结与展望 |
| 7.1 论文的主要研究成果 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（7）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 |
（8）对旋式动叶可调轴流通风机流场特性研究及分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 流体机械中多级叶排间干涉的研究现状 |
| 1.2.2 流体机械中多级转子转速匹配的研究现状 |
| 1.2.3 流体机械中动叶安装角变化的研究现状 |
| 1.2.4 机匣处理在流体机械中的应用及研究现状 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 第二章 对旋式动叶可调轴流通风机的介绍与数值模拟基础理论 |
| 2.1 对旋式动叶可调轴流通风机简介 |
| 2.2 对旋式动叶可调轴流通风机的数值模拟 |
| 2.2.1 计算域模型 |
| 2.2.2 网格划分及无关性验证 |
| 2.2.3 计算方法与边界条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 对旋式动叶可调轴流通风机动静叶相互干扰研究与数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模拟结果与分析 |
| 3.2.1 对旋式动叶可调轴流通风机性能分析 |
| 3.2.2 对旋轴流风机级间特征截面流动分析 |
| 3.2.3 对旋轴流风机级间湍动能分析 |
| 3.2.4 对旋轴流风机级间流动量级分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 对旋式动叶可调轴流通风机不同转速匹配对风机性能的影响及分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟结果与分析 |
| 4.2.1 对旋式动叶可调轴流通风机性能分析 |
| 4.2.2 后级风机性能对比及分析 |
| 4.2.3 后级叶轮叶片表面压力分布和载荷分析 |
| 4.2.4 后级叶轮出口速度分析 |
| 4.2.5 后级叶轮入口湍动能分析 |
| 4.2.6 后级叶轮流线方向压力分布分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 后级叶片安装角对对旋式动叶可调轴流通风机性能的影响及分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动叶叶片角度调节 |
| 5.3 数值模拟结果与分析 |
| 5.3.1 对旋轴流风机性能对比与分析 |
| 5.3.2 后级风机性能对比及分析 |
| 5.3.3 不同叶高截面叶片载荷分析 |
| 5.3.4 后级叶轮圆弧面流线分析 |
| 5.3.5 后级叶轮出口流动参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 前后级机匣处理对对旋式动叶可调轴流通风机性能影响的数值研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机匣处理风机的计算模型 |
| 6.2.1 机匣结构 |
| 6.2.2 网格划分和无关性验证 |
| 6.3 数值模拟结果与分析 |
| 6.3.1 机匣处理风机性能对比与分析 |
| 6.3.2 叶顶处圆弧面流场分析 |
| 6.3.3 不同叶高截面叶片载荷分析 |
| 6.3.4 前级叶轮出口流动参数分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）轴流风扇流场及气动噪声的实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景与意义 |
| 1.2 风扇的研究现状 |
| 1.2.1 风扇流场研究 |
| 1.2.2 风扇气动噪声研究 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 2 气动噪声理论基础 |
| 2.1 声学理论基础 |
| 2.2 气动噪声源类别 |
| 2.3 风扇气动噪声的产生机理及控制方法 |
| 2.3.1 产生机理 |
| 2.3.2 控制方法 |
| 3 风扇入口流动对风扇气动噪声的影响 |
| 3.1 风扇入口湍流的产生 |
| 3.2 入口湍流对风扇噪声影响的实验研究 |
| 3.2.1 实验装置与测试方法 |
| 3.2.2 实验测试结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 风扇出口流场与气动噪声研究 |
| 4.1 风扇出口气动噪声的产生 |
| 4.2 实验装置及风扇P-Q曲线 |
| 4.3 热线风速仪测试系统与信号处理 |
| 4.4 不同工况下的测试结果分析 |
| 4.5 风扇下游支柱优化对降噪的贡献 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 整流器在风扇流场与噪声控制中的应用 |
| 5.1 整流器对风扇流场与噪声控制的机理 |
| 5.2 整流器对湍流衰减的实验研究 |
| 5.2.1 整流器的选取 |
| 5.2.2 实验装置的设计和测试方法 |
| 5.2.3 不同参数整流器的降湍效果对比 |
| 5.3 不同参数阻尼网对风扇流场优化效果对比 |
| 5.4 不同参数阻尼网对风扇气动噪声的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文研究工作总结 |
| 6.2 论文研究的创新点 |
| 6.3 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（10）两级轴流式通风机级间流动分析及叶片优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多级叶排间的干涉研究现状 |
| 1.2.2 叶片厚度的改变对叶栅内外特性影响的研究现状 |
| 1.2.3 正交试验方法在叶轮机械优化中的应用及研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 数值计算方法 |
| 2.1 计算流体力学（CFD）简介 |
| 2.2 流体动力学控制方程 |
| 2.3 湍流数值模拟方法及湍流模型 |
| 2.3.1 雷诺平均法 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.4 CFD的求解过程 |
| 第3章 两级轴流式通风机级间流动的数值模拟及分析 |
| 3.1 几何模型和数值方法 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 控制方程 |
| 3.1.3 数值方法和边界条件 |
| 3.1.4 计算域模型和网格划分 |
| 3.2 数值模拟结果分析与讨论 |
| 3.2.1 级间流动的定性分析 |
| 3.2.2 级间流动的定量分析 |
| 3.2.3 级间流动特性的原因分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 不同厚度翼型叶片对轴流式通风机性能的影响及分析 |
| 4.1 几何模型和数值方法 |
| 4.1.1 几何模型的建立 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.1.3 数值方法和边界条件 |
| 4.1.4 计算域模型和网格划分 |
| 4.2 数值模拟结果分析与讨论 |
| 4.2.1 轴流式通风机气动性能分析及实验对比 |
| 4.2.2 叶轮上游流动特征分析 |
| 4.2.3 叶片表面压力分布和载荷分析 |
| 4.2.4 叶顶间隙流动分析 |
| 4.2.5 叶轮出口流动分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于正交试验法对轴流叶轮叶片的优化及分析 |
| 5.1 几何模型、正交试验和数值模拟 |
| 5.1.1 几何模型介绍 |
| 5.1.2 正交试验设计 |
| 5.1.3 控制方程 |
| 5.1.4 数值方法和边界条件 |
| 5.1.5 计算域模型和网格划分 |
| 5.2 正交试验结果分析 |
| 5.3 优化前后数值模拟结果分析 |
| 5.3.1 风机气动性能分析 |
| 5.3.2 叶片表面流动和叶片载荷分析 |
| 5.3.3 子午面及周向圆弧面流动分析 |
| 5.3.4 叶顶间隙流动分析 |
| 5.3.5 叶轮出口流动参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、轴流压缩机粘性尾迹噪声研究（论文参考文献）
- [1]前导叶结构参数对大型轴流风机气动噪声的影响研究[J]. 胡银杰,周水清,张锴,杨柯,王赤虎. 风机技术, 2021(05)
- [2]无叶前导器调节离心风机节能特性及机理的研究[D]. 石慧锦. 中国矿业大学, 2021
- [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]超临界CO2离心压缩机进口参数影响及泄露流与失速关联性研究[D]. 刘智远. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [5]基于试验和数值方法的轴流压缩机噪声研究[J]. 王睿,周星,王海伦,任霁筇,李健伟,冯占宸. 风机技术, 2020(04)
- [6]半开叶轮离心泵叶顶泄漏涡的流动特性及其抑制方法研究[D]. 王李科. 西安理工大学, 2020
- [7]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)
- [8]对旋式动叶可调轴流通风机流场特性研究及分析[D]. 毛涵韬. 浙江理工大学, 2019(02)
- [9]轴流风扇流场及气动噪声的实验研究[D]. 李开慧. 中国计量大学, 2017(03)
- [10]两级轴流式通风机级间流动分析及叶片优化设计[D]. 徐金秋. 浙江理工大学, 2017(01)