Jednorozměrný model průtoku radiálním kompresorem s uvažováním vlivu ztrát

Abstract

V této práci byl vyvinut jednorozměrný řešič proudění radiálním kompresorem s uvažováním vlivu ztrát. Základní zákony zachování jsou transformovány do relativního křivočarého systému souřadnic ve formulaci s absolutními rychlostmi. Vazké efekty a přestup tepla jsou zanedbány. Takto sestavený model představuje soustavu parciálních diferenciálních rovnic, které jsou řešeny metodou konečných objemu. Ztráty popsané empirickými korelacemi jsou do modelu implementovány prostřednictvím přidružené obyčejné diferenciální rovnice. Řešič je validován na základních testovacích úlohách. Je provedena rekonstrukce geometrie reálného kompresoru. Výsledky získané jednorozměrným algoritmem jsou porovnány s trojrozměrným výpočtem pomocí komerčního řešiče. Nakonec jsou srovnány výkonové parametry kompresoru získané výpočty s experimentálními daty.

In this work, a one-dimensional flow solver with a radial compressor was developed with consideration of the effect of losses. Basic conservation laws are transformed into relative curvillinear coordinate system in absolute velocity formulation. Viscous effects and heat transfer are neglected. The model thus constructed represents a system of partial differential equations that are solved by finite volume method. Losses described by empirical correlations are implemented through an associated ordinary differential equation. Solver is validated on basic test cases. A reconstruction of the geometry of the real centrifugal compressor is performed. Results obtained by one-dimensional algorithm are compared with three-dimensional simulation computed using comercial software. Finally, the compressor performance parameters obtained by the calculations are compared with experimental data.