Abstract. This paper presents the results of the study of the spatial flow in the turbocompressors elements of computational fluid dynamics methods using the Ansys CFX software package on a multiprocessor computer system. Five objects of research are considered: 1) flow path of an intermediate stage of an average-flow centrifugal compressor; 2) flow path of the low-flow centrifugal compressor stage; 3) a natural gas centrifugal compressor stage; 4) vaned diffuser of the first stage of an industrial multistage centrifugal compressor; 5) adjustable inlet stator of the first stage of an industrial turbocompressors. Generally at manufacturing new centrifugal compressors, it is impossible to make a control measurement of the parameters of the working process inside the flow path elements. Computational fluid dynamics methods are widely used to overcome this difficulties. However verification and validation of CFD methods are necessary for accurate modeling of the workflow. All calculations were performed on one of the SPbPU clusters. Parameters of one cluster: AMD Opteron 280 — 4 cores. The calculations were carried out with parallel running of the processors: HP MPI Distributed Parallel and HP MPI Local Parallel for different objects.

Abstract: In this paper, we review the problem of accounting for heat exchange between the flow and the flow part surfaces when creating a calculation model for modeling the workflow process of low-flow stages of a centrifugal compressor using computational fluid dynamics (CFD). The objective selected for this study was a low-flow intermediate type stage with the conditional flow coefficient Փ = 0.008 and the relative width at the impeller exit b₂/D₂ = 0.0133. We show that, in the case of modeling with widespread adiabatic wall simplification, the calculated temperature in the gaps between the impeller and the stator elements is significantly overestimated. Modeling of the working process in the flow part was carried out with a coupled heat exchanger, as well as with simplified accounting for heat transfer by setting the temperatures of the walls. The gas-dynamic characteristics of the stage were compared with the experimental data, the heat transfer influence on the disks friction coefficient was estimated, and the temperature distributions in the gaps between disks and in the flow part of the stage were analyzed. It is shown that the main principle when modeling the flow in low-flow stage is to ensure correct temperature distribution in the gaps.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ В ЛОПАТОЧНЫХ ДИФФУЗОРАХ ТРАНСЗВУКОВЫХ СТУПЕНЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАКУУМНОГО НАСОСА ОБЩЕГО

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОДНЫХ РАДИАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ

РАЗРАБОТКА ТИПОВЫХ МОДУЛЕЙ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ МОЩНОСТЬЮ 16 МВТ

РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА ПО ЗАДАННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ ДЛЯ ГПА

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ВЯЗКОГО ГАЗА В МНО-ГОСТУПЕНЧАТОМ ОСЕВОМ КОМПРЕССОРЕ, СПРОЕКТИРОВАН-НОМ НА БАЗЕ МОДЕЛЬНОЙ СТУПЕНИ К-70-16

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОДНЫХ КАМЕР ЦЕНТРОБЕЖ-НЫХ КОМПРЕССОРОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕМБРАННОЙ КОМПРЕССОРНОЙ

МОДЕЛИРОВАНИЕ В ANSYS ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ КОМПРЕССОР-НОЙ УСТАНОВКИ ВНЕШНЕГО СЖАТИЯ

На современных предприятиях все чаще возникает потребность в применении так называемых цифровых двойников – оцифрованных моделей объекта (процесса) или комплекса объектов (процессов) с высокой степенью детализации. Цифровой двойник позволяет значительно экономить ресурсы на тестирование гипотез: с его помощью можно определять оптимальные условия и повышать эффективность технологических процессов без проведения натурных испытаний. Одно из ключевых отличий цифровых двойников от обычных математических моделей – это объемная матрица входных изменяемых параметров, по которым максимально корректно рассчитываются выходные данные, например, решаются задачи поиска оптимальных конфигураций исследуемого прототипа.

В работе рассматривается вопрос выбор сеточной модели и оценка влияния измерительных приборов, расположенных в проточной части (ПЧ) при численном моделировании (RANS-подход) вязкого потока газа в малорасходной ступени центробежного компрессора с условным коэффициентом расхода Ф=0,008 в программном комплексе Numeca Fine/Turbo. Проведена оценка влияния измерительных приборов — трубок полного давления, расположенных в 3 сечениях по диаметру диффузора. Сделан вывод о незначительном влиянии измерительных приборов по сравнению с другими видами потерь в малорасходной ступени центробежного компрессора. Рассмотрен вопрос сеточной независимости решения расчетной модели в рабочем тракте ступени и притрактовых областях. Показано, что обеспечение сеточной независимости решения в притрактовых областях малорасходной ступени важно не менее, чем в лопаточных аппаратах проточной части. Оценено влияние безразмерного расстояния первого пристеночного слоя y⁺ при использовании низкорейнольдсовой модели турбулентности Spalart-Allmaras.