合成气压缩机循环段流动性能分析

摘要

合成气压缩机循环段由于高压、流动空间限制，难以测量内部流动参数，导致无法从工程上判断循环段流动性能。为此本文建立了高压缸出口段、混合腔和循环段叶轮流道模型，采用合成气性能，在约 13.6MPa(A)的高压进口条件下，使用CFD的方法研究了循环段内部流动混合发展规律。选取常用的七种损失模型评估了叶轮内损失，并研究了混合腔对下游叶轮性能的影响。结果表明混合腔内呈现出明显的二次流动，随着流动向下游发展，流场变得越来越均匀。混合腔损失、叶片负载损失和尾迹损失是主要的损失源。由于上游混合腔的影响，带有混合腔的叶轮的压比和效率低均低于单独均匀进口叶轮情况，且其工况范围更窄。本文的结果可为下一个合成气压缩机产品的设计提供参考。