孙丽娟

（山西晋丰煤化工有限责任公司， 山西 高平 048400）

引言

CO2压缩机作为一种核心的动力循环系统，被广泛应用在工业生产的各个方面，主要以超临界CO2作为工作动力源，具有压缩效率高、功耗低的优点[1]。CO2在超临界状态下对工作温度和压力的变化极为敏感，导致在压缩机叶片表面出现较大的气流分离现象，流量损失严重，极大影响了压缩机的工作稳定性和效率。因此本文提出利用FLUENT流体仿真分析软件对压缩机在工作时的流场特性进行研究，分析压缩机叶片的长度系数对其工作稳定性和效率的影响。

1 压缩机内部流场研究方案

为了提升对压缩机内部流场研究的准确性，以某型CO2压缩机作为本次分析的对象，该压缩机的叶轮主要由六组主叶片以及六组分流叶片组合而成，风机主叶片的长度为26 mm，风流叶片的长度为13 mm，叶轮直径为58.64 mm，压缩机工作时的进口压力为6.6 MPa，工作转速为76 000 r/min。利用三维建模软件建立压缩机叶轮的三维结构模型，采用正四面体网格划分方案对其进行网格划分，共划分网格23.4万个。利用FLUENT流体仿真分析软件，对风机在运行状态下的流场特性进行研究，对其进行数模分析时采用了k-ε湍流模型，CO2压缩机叶轮网格模型如图1所示。

对压缩机工作时内部的流场特点进行分析，其叶片吸力面（SS面）和压力面（PS面）的静温和干燥度[2]分布如图2所示。

由图2可知，压缩机工作时在叶片的SS面的前端边缘处表现出了较小的静温，同样在此位置所对应的干度也相对较小。……