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大型空分設(shè)備用低溫液體膨脹機內(nèi)流及空化特性數(shù)值研究

司馬銘; 孫金菊; 宋鵬; 徐廣磊; 王科 開封空分集團(tuán)有限公司設(shè)計研究院; 西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院

關(guān)鍵詞:大型空分設(shè)備 低溫液體膨脹機 低溫空化 節(jié)能 

摘要:針對大型內(nèi)壓縮空分流程,研制出一臺低溫液體膨脹機用于替代高壓液體節(jié)流閥,以降低空分系統(tǒng)能耗。液體膨脹機內(nèi)部空化流動會誘發(fā)轉(zhuǎn)子振動,影響運行安全。文章將多相流模型與氣泡動力學(xué)Rayleigh-Plesset模型相結(jié)合,研究了液體膨脹機低溫空化特性。首先模擬了低溫液氮水翼流動,利用實驗數(shù)據(jù)驗證了空化模型和數(shù)值方法。進(jìn)一步將液體膨脹機蝸殼、可調(diào)噴嘴、葉輪以及擴(kuò)壓管作為整體進(jìn)行建模,研究了液體膨脹機兩相汽化的演變機理,探明了設(shè)計流量和非設(shè)計流量下膨脹機空化特性。

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