[發(fā)明專利]離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力計(jì)算方法、裝置及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710547386.1
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107194198B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧傅安;楊樹華;李云;孫博;王金生;趙強(qiáng);孫昊強(qiáng);伊洪麗;李健偉;趙揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽透平機(jī)械股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京中強(qiáng)智尚知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11448
• 代理人: 王書彪;劉艷芬

本發(fā)明公開了一種離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力計(jì)算方法及裝置，涉及離心式壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，可以提高離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力的精確度。所述方法包括：分別計(jì)算葉輪進(jìn)口氣體靜壓對葉輪的第一軸向推力、葉輪輪蓋外側(cè)間隙氣體靜壓對葉輪的第二軸向推力、葉輪輪盤外側(cè)間隙氣體對葉輪的第三軸向推力、葉輪進(jìn)出口氣體軸向動量變化對葉輪的第四軸向推力；依據(jù)所述第一軸向推力、所述第二軸向推力、所述第三軸向推力、所述第四軸向推力，確定葉輪軸向總推力。本發(fā)明適用于離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力的計(jì)算。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離心式壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)

離心壓縮機(jī)一般是多級式的，能使氣體獲得較高壓強(qiáng)，處理量較大，效率較高。離心式壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力的計(jì)算，對于離心壓縮機(jī)的故障預(yù)判具有重要意義，例如，由于葉輪軸向推力過大會引起推力瓦溫度過高、推力軸承瓦塊磨損、密封破壞、轉(zhuǎn)子和隔板接觸并相互磨損等故障。

目前，離心式壓縮機(jī)閉式葉輪的軸向推力的影響因素有很多，然而現(xiàn)有的離心式壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力的計(jì)算方法，過于簡單，考慮的影響因素較少，影響了離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力計(jì)算的精確度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力計(jì)算方法及裝置，主要目的在于可以結(jié)合離心式壓縮機(jī)閉式葉輪的軸向推力的多種影響因素計(jì)算得到閉式葉輪的軸向推力，可以提高離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力的精確度。

依據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一種離心壓縮機(jī)閉式葉輪軸向推力計(jì)算方法，該方法包括：

分別計(jì)算葉輪進(jìn)口氣體靜壓對葉輪的第一軸向推力、葉輪輪蓋外側(cè)間隙氣體靜壓對葉輪的第二軸向推力、葉輪輪盤外側(cè)間隙氣體對葉輪的第三軸向推力、葉輪進(jìn)出口氣體軸向動量變化對葉輪的第四軸向推力；

依據(jù)所述第一軸向推力、所述第二軸向推力、所述第三軸向推力、所述第四軸向推力，確定葉輪軸向總推力。

具體的，分別計(jì)算葉輪進(jìn)口氣體靜壓對葉輪的第一軸向推力、葉輪輪蓋外側(cè)間隙氣體靜壓對葉輪的第二軸向推力、葉輪輪盤外側(cè)間隙氣體對葉輪的第三軸向推力、葉輪進(jìn)出口氣體軸向動量變化對葉輪的第四軸向推力，具體包括：

根據(jù)葉輪進(jìn)口靜壓沿徑向分布、葉輪前隔套直徑、葉輪出口靜壓沿軸向分布，確定葉輪進(jìn)口氣體靜壓對葉輪的第一軸向推力；

根據(jù)葉輪輪蓋外側(cè)氣體由于間隙氣體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力、輪蓋口圈泄漏引起的壓力分布、階梯型密封情況，確定葉輪輪蓋外側(cè)間隙氣體靜壓對葉輪的第二軸向推力；

根據(jù)所述離心力和所述壓力分布，確定葉輪輪盤外側(cè)間隙氣體對葉輪的第三軸向推力；

根據(jù)葉輪進(jìn)出口氣體軸向動量變化、葉輪運(yùn)行工況點(diǎn)的流量系數(shù)、葉輪高效點(diǎn)的流量系數(shù)、葉輪外徑、葉輪馬赫數(shù)、葉輪進(jìn)口靜壓、葉輪進(jìn)口處氣體，確定葉輪進(jìn)出口氣體軸向動量變化對葉輪的第四軸向推力。

具體的，根據(jù)葉輪進(jìn)口靜壓沿徑向分布、葉輪前隔套直徑、葉輪出口靜壓沿軸向分布，確定葉輪進(jìn)口氣體靜壓對葉輪的第一軸向推力，具體包括：

以葉輪口圈密封臺階最小直徑、葉輪前隔套直徑、葉輪沿徑向的最大靜壓、葉輪入口靜壓沿徑向分布、葉輪的機(jī)器馬赫數(shù)、葉輪的參考機(jī)器馬赫數(shù)為參數(shù)，利用第一預(yù)定公式，計(jì)算葉輪進(jìn)口氣體靜壓對葉輪的第一軸向推力。

具體的，所述第一預(yù)定公式為其中，D_1d為葉輪口圈密封臺階最小直徑，D_j為葉輪前隔套直徑，p₀為葉輪沿徑向的最大靜壓，ζ_in(r)為葉輪入口靜壓沿徑向分布，Ma為葉輪的機(jī)器馬赫數(shù)，Ma_ref為葉輪的參考機(jī)器馬赫數(shù)，F(xiàn)₁為所述第一軸向推力。