TurboTides之多级压缩—多样的设计和分析模式满足你的需求

 

1.     多级离心式压缩应用背景

l  单级离心式压缩机的压比有限,在某些应用场合,压缩机的压比要求非常高,比如在年产48万吨合成尿素装置中的二氧化碳压缩机,其压力比约为150,必须使用多级压缩。

l  对于这样高的压比,在压缩过程中若不使用中间冷却,压缩后的气体温度会是十分高的。这不但使压缩机多消耗功,而且对压缩机的运转也十分不利,特别是易燃易爆气体,每段的终温必须控制。

多级离心式压缩机.jpg

多级离心式压缩机

2.     TurboTides多级压缩模块

l  TurboTides多级压缩模块的设计模式可以根据设计要求合理分配每级的热力学工况,级间中冷的布局,多种设计模式可以满足用户不同的应用场合。

l  Turbotides多级压缩的分析模块可以根据不同工质、不同工况条件在已有的map图或1d study基础上精准预测整机的性能。

 

3.     多级压缩的设计模式

Turbotides中多级压缩的设计模式可以分为单轴式和齿轮式,而每个模式中用户既可以根据需要让软件自动分配级数,也可以指定级数和其他信息。

TurboTides中多级压缩的设计模式.png

TurboTides中多级压缩的设计模式

Layout scoping-在循环层面对多级压缩进行热力学分配。

Construct machine from model stages-从已有的多个模型级中挑选出适合本设计的模型级。

Design stages using 1D solver-在循环层面对多级压缩计算好,将每级的工况无缝传递到一维,在一维中详细计算出每级的几何和速度三角等信息。

Preliminary sizing-由Turbotides软件对级数进行分配。

Design with known layout-用户对整机的级数及其他信息有概念后进行后续设计。

Control number of stages-用户指定级数。

Specify RPM, control number of   stages-用户指定级数及RPM。

Control number of stages and   pressure ratio-用户指定级数和压比。

Default efficiency-勾选时使用系统推荐的效率。

Geared-勾选时是齿轮式压缩机。

 

l  Turbotides中单轴式压缩机设计实现的具体逻辑见下图

单轴式压缩机设计逻辑图.png单轴式压缩机设计逻辑图

 

l  Turbotides中齿轮式压缩机设计实现的具体逻辑见下图

齿轮式压缩机设计逻辑图.png齿轮式压缩机设计逻辑图

 

4.     多级压缩的分析模式

Turbotides中多级压缩的分析模式有三种:

 

Turbotides中多级压缩的分析模式.png

                                                                                                                                           TurboTides中多级压缩的分析模式

l  指定RPM,根据已有的map图或者1d study计算出口压力。

l  指定出口压力,根据已有的map图或者1d study计算RPM。

l  指定叶片直径、叶片宽度、叶片出口Beta角、RPM等参数,初步计算每级叶轮的压比,并预测整机的性能。

l  前两种模式用户必须指定已有的map图或者带有几何参数的1d study。

分析模式指定User map或者1D model.png

                                                                                           分析模式指定User map或者1D model

5.     多级压缩的多点分析模式

l  多级压缩中的多点分析模式可以在不同RPM和不同流量下进行计算,其设置的界面如图所示。

多级压缩的多点分析设置.png

                                                                                                                                               多级压缩的多点分析设置

l  多点分析计算完成以后,用户可以方便地从图中看到整机性能随着不同RPM以及不同流量的变化趋势。

多点分析计算结果.png   多点分析计算结果

 

6.     看到这里是不是对多级压缩设计和分析模式的逻辑都有了比较清晰的了解了?如果是的话,TT精灵就满足了;本篇介绍本打算趁热打铁将具体的操作方法也给大家介绍一下的,但是呢,篇幅有限,只能下次再做详细介绍了,下次的多级压缩文章敬请期待哦!


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