超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、二氧化碳是全世界最為關(guān)注的氣體之一，它被認(rèn)為是導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?。然而人們?duì)于它的認(rèn)識(shí)不只是其負(fù)面作用，由于二氧化碳在特定條件下具有特殊的性能，而這些性能被利用起來可以達(dá)到非常好的效果，以至于二氧化碳也被各行各業(yè)所青睞。超臨界二氧化碳就是一種非常良好的介質(zhì)，它可以用于萃取、制冷等過程。
　　 高壓CO2其性質(zhì)特殊，對(duì)于處理超臨界二氧化碳的離心壓縮機(jī)比一般的氣體壓縮機(jī)有更多的不確定性，這就導(dǎo)致二氧化碳離心壓縮機(jī)故障頻發(fā)。典

2、型的故障有兩個(gè)方面:1）轉(zhuǎn)子殘余軸向力過大導(dǎo)致的推力軸承瓦溫過高甚至燒損;2）由于氣流激振導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子失穩(wěn)。基于以上的原因，本論文主要工作及貢獻(xiàn)如下:
　　 1)建立離心壓縮機(jī)整級(jí)全流道模型，該模型結(jié)合了壓縮機(jī)主流道流場(chǎng)和轉(zhuǎn)子上間隙和密封內(nèi)的流場(chǎng)。采用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，洞悉壓縮機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的各個(gè)細(xì)節(jié)。將一次流和二次流結(jié)合分析，更加貼合實(shí)際情況。該方法能夠使設(shè)計(jì)人員直接觀察離心壓縮機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)，然后可以研究結(jié)構(gòu)的改

3、變對(duì)流場(chǎng)的影響，從而讓設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確。
　　 2)研究壓縮機(jī)軸向推力的不確定性因素。在CFD全流道模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)離心壓縮機(jī)整級(jí)軸向推力進(jìn)行研究。分析離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子在不同入口壓力、不同密封間隙和不同工作流量情況下軸向推力的變化情況。對(duì)軸向力的準(zhǔn)確把握可以有效避免離心壓縮機(jī)因軸向推力過大而導(dǎo)致軸承燒瓦等故障。同時(shí)基于該模型，研究不同的工況參數(shù)，對(duì)氣流激振性能的影響。
　　 3)針對(duì)實(shí)際的高壓大流量二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，進(jìn)行氣動(dòng)