往復壓縮機管路大氣流脈動的數值模擬和實驗研究

摘要：針對往復壓縮機管路大氣流脈動問題,基于一維非定常流動理論,對單直管管系、容積腔管系和異徑管管系在大脈動工況下的管路氣流脈動進行了模擬研究。考慮到閥腔容積及排氣閥通道對氣流脈動的影響,采用兩步法和特征線法相結合的方法,對所建數學模型進行了求解。為了驗證模型的準確性,搭建了壓縮機大氣流脈動測量實驗臺,對幾種管路系統在不同轉速和位置下的動態壓力進行了測量。研究結果表明:大脈動工況下,采用一維非定常方法模擬的結果與實驗結果的吻合程度較好,而平面波動理論計算結果的幅值、相位與測量結果均相差較大;相較于不考慮閥腔影響時的計算結果,考慮閥腔影響后得到的波形圖與實測波形圖的吻合程度更好;在不同轉速、不同管系條件下,所建模型可準確模擬管路的大氣流脈動,模擬和實測結果的最大相對誤差均小于10%。