MVC海水淡化壓縮機的設(shè)計研究與CFD仿真分析.pdf

1、目前，淡水資源短缺已成為很多發(fā)展中國家可持續(xù)發(fā)展新的制約因素，我國也同樣存在著這個問題，同時隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)中對淡水資源保護的不足，產(chǎn)生淡水資源短缺問題的地區(qū)越來越多。在淡水資源嚴重缺乏的一些中東國家，不約而同的采用海水淡化來緩解淡水資源緊張的矛盾，其中沙特、以色列70％以上的淡水資源是通過海水淡化而來。而世界上一些發(fā)達國家也早已認識到淡水資源的重要性，美國、西班牙早在80年代便開始大肆發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)。各國的發(fā)展經(jīng)驗表明，淡水資源將

2、會是未來的稀缺資源，而目前看來海水淡化是大量生產(chǎn)淡水最有效的途徑。機械壓汽蒸餾（MVC）海水淡化技術(shù)是眾多海水淡化技術(shù)中出水質(zhì)量最高的方法，且該種淡化方法便于設(shè)備小型化，且能耗低。在整個MVC裝置中，蒸汽壓縮機是最核心的部件，目前行業(yè)內(nèi)為MVC配置的壓縮機多為離心式壓氣機。
　　本文結(jié)合100m3/d MVC海水淡化系統(tǒng)中蒸汽壓縮機的實際使用條件（低壓縮比、大體積流量），對閉式離心葉輪的蒸汽壓縮機結(jié)構(gòu)和氣動特性進行研究。首先對葉輪

3、幾何參數(shù)進行了計算，然后通過專業(yè)的壓縮機設(shè)計軟件CFturbo對壓縮機的葉輪、蝸殼及擴壓器進行了設(shè)計與建模，最后運用旋轉(zhuǎn)機械仿真軟件ANSYS CFX對設(shè)計的壓縮機進行了CFD仿真研究。并以提高葉輪的工作效率、壓比及擴大其穩(wěn)定工況區(qū)為目標，對離心葉輪進行了改進設(shè)計研究。在經(jīng)過對原始設(shè)計葉輪進行數(shù)值模擬、并對其工作性能與內(nèi)部流場特性進行分析的前提下，從三方面對原始設(shè)計葉輪進行了改進設(shè)計工作：根據(jù)葉片最優(yōu)載荷的分布改進葉片三維結(jié)構(gòu)，以改進葉