大型空分设备用低温液体膨胀机内流及空化特性数值研究

摘要

针对大型内压缩空分流程,研制出了一台低温液体膨胀机用于替代高压液体节流阀,以降低空分系统能耗.液体膨胀机内部空化流动会诱发转子振动,影响运行安全.文章将多相流模型与气泡动力学Rayleigh-Plesset模型相结合,研究了液体膨胀机低温空化特性.首先模拟了低温液氮水翼流动,利用实验数据验证了空化模型和数值方法.进一步将液体膨胀机蜗壳、可调喷嘴、叶轮以及扩压管作为整体进行建模,研究了液体膨胀机两相汽化的演变机理,探明了设计流量和非设计流量下膨胀机空化特性.