离心压缩机内固粒运动规律与冲蚀磨损的数值模拟.pdfVIP

16 FLUID MACHINERY Vo1．43，No．8，2015 文章编号： 1005—0329(2015)08—0016—05 离心压缩机内固粒运动规律与冲蚀磨损的数值模拟 徐文汗，李剑峰，王光存 ，刘子武，姚帅帅 (111东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东济南 250061) 摘 要：针对离心压缩机叶轮的冲蚀磨损问题，利用 FLUENT中离散相模型、质量冲蚀率模型，对压缩机内部不同粒径 的固体颗粒的运行轨迹、运动速度、偏聚浓度及造成的叶片冲蚀率的分布进行了数值模拟。结果表明：粒径为5—20m 的绝大部分的固体颗粒流经大叶片压力而附近流道 ；固体颗粒在运动到叶片前缘过程中速度迅速升高，在』_在力面腹侧会 有所减小 ，后缘处重新升高；大I1P片后缘根部同体颗粒浓度高、运行速度快，冲蚀磨损严重，且固体颗粒直径越大对大叶 片压力面造成的冲蚀磨损越严重。 关键词： 离心式压缩机；固体颗粒；离散相模型；运行轨迹；叶片磨损 中图分类号：TH311 文献标志码 ： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．08．004 NumericalSimulation ofSolidParticleM otionandErosionW ithinaCentrifugalCompressor XUWen—han，LIJian—feng，WANG Guang—cun，LIU Zi—WU，YAOShuai—shuai (KeyLaboratoryofHighEfficiencyandCleanMechanicalManufacture，MinistryofEducation， ShandongUniversity，Jn／an250061，China) Abstract： Tostudythesolidparticleerosionofthebladesinthecentrifugalcompressor，basedondiscretephasemodel，Finnie ductilematerialserosionmodelofFLUENTsoftware，themotiontrajectory，motionspeedandmassconcentrationofsolidpanicles andtheerosionrateofthebladesweresimulatedsuccessfully．Accordingtothesimulationresults，whenthediameterrangesfroin 5 m to20 m，mostofthesolidparticlesflow throughtheflow channelnearthepressuresnifaeeofthelargeblade．Beforearriving attherfontedge，theparticlespeedincreasesquickly，butduringtheprocessofrunningtotherearedgeoftheblade，thespeed firstreducesandthenincreases．Attherearedgeofthelargebladewhereconcentrationandspeedofsolidparticlesarehigh，the maximum erosionrateappears．AndparticleswithlargerdiametercausemoreseriouserosionweartothepressuresHrface． Keywords： centrifugalcompressor；solidpanicle；discretephasemodel；motiontrajeetory；bladeerosion 1 前言 分布等规律，便成为研究固体颗粒对叶片的冲蚀 作用及机理的重要环节。 离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机 ，在