基于叶轮模型级的多级离心压缩机设计流程
能源与动力工程资助企业: 上海汽轮机厂有限公司
企业导师: 张恒
指导教师: 刘永文
项目成员: 刘铭宇、金昊、张致远
项目概述
离心压缩机在现代工业中是不可或缺的一部分,在石油、天然气和煤化工等行业的工艺流程中,离心压缩机起着核心、关键设备的作用。离心压缩机也广泛应用于空气压缩、冷却和制冷等领域,它的发展可以提高生产效率和产品质量,降低能源消耗和环境污染。另外,为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,储能成为支撑新型电力系统的基础装备和重要技术,对应对极端情况、保障能源安全、推动能源绿色转型、促进能源高质量发展具有重要意义。在众多储能技术当中压缩空气储能具有零排放、寿命长、效率高、容量大等优点,极具发展潜力。本项目旨在利用Excel-VBA开发一个基于模型级的多级离心压缩机模化设计和性能分析软件,建立离心压缩机的数据库,开发选型算法,并进行性能验证。
项目目标
(1)多级离心压缩机设计程序具有良好的通用性、灵活性和可维护性;
(2)设计程序的输入包括离心压缩机的进口压力、出口压力、进口温度以及进口流量;设计程序的输出包括模化对象及其模化系数、实际叶轮级数、尺寸、转速、功率以及整机性能曲线等;
(3)针对设计结果的准确性以及中间逻辑的准确性进行验证、完善;
(4)在完成上述 Excel 表格和程序的基础上,针对参数输入界面及结果输出界面进行相应可视化优化。
项目成果
完成了模型级数据库、离心压缩机选型设计程序的自主开发。
(1)模型级数据库:对于模型级数据,完成预处理、数据保护;面向用户,开发选型算法与数据库操作交互界面、手动覆盖特定数据功能;面向算法开发成员,完成数据查询、存储功能,完成代码整合。
(2)基于模型级的离心压缩机设计程序:完成了基于Excel的设计程序的开发。设计程序的输入包括离心压缩机的进口压力、出口压力、进口温度以及进口流量;设计程序的输出包括模化对象及其模化系数、实际叶轮级数、尺寸、转速、功率等,且设计程序运行速度较快。
(3)性能预测与分析:探索了一些离心压缩机性能预测与分析方法。