緩沖器內(nèi)部流場(chǎng)模擬分析

趙敬群，劉 旭，余 波

（沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司，遼寧 沈陽(yáng)110869）

1 引言

在石油化工領(lǐng)域，往復(fù)壓縮機(jī)被廣泛應(yīng)用，由于自身工作原理及結(jié)構(gòu)限制，其最大特點(diǎn)就是在氣缸進(jìn)出口處具有氣體脈動(dòng)，為減少氣體脈動(dòng)對(duì)管路及后段工藝設(shè)備的影響，通常情況下，在氣缸出口處設(shè)置一種壓力容器用于抑制氣體脈動(dòng)，此容器稱為緩沖器，主要工作原理為增加氣體的流動(dòng)空間，降低流速，從而減弱氣體的脈動(dòng)作用。通常情況下結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，為一空心的罐子，依據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)要求，具有一定的緩沖容積，即可以達(dá)到理想的氣體脈動(dòng)抑制效果，本文針對(duì)緩沖器內(nèi)部氣體的流場(chǎng)進(jìn)行了模擬分析，以進(jìn)一步總結(jié)掌握緩沖器的緩沖效果。

Fluent商用程序可以模擬許多的工程實(shí)際問(wèn)題，包括可壓縮、不可壓縮流動(dòng)，牛頓流體、非牛頓流體，單相、多相流動(dòng)，有旋、無(wú)旋流動(dòng)，慣性坐標(biāo)系、非慣性坐標(biāo)系下的流動(dòng)，有化學(xué)反應(yīng)、無(wú)化學(xué)反應(yīng)的流動(dòng)問(wèn)題等。其生成無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的程序把計(jì)算復(fù)雜幾何條件下的流動(dòng)及傳熱傳質(zhì)問(wèn)題變的簡(jiǎn)單。同時(shí)，軟件還提供了許多的湍流模型、壁面處理及燃燒、傳熱模型供針對(duì)特定問(wèn)題選擇。用戶自定義函數(shù)也為改進(jìn)和完善模型，處理個(gè)性化問(wèn)題和給出更合理的邊界條件提供了可能。

2 結(jié)構(gòu)參數(shù)及建模

本文主要模擬的是某往復(fù)壓縮機(jī)的排氣緩沖罐，工作壓力16.8 MPa(G)，筒體內(nèi)徑Φ=700 mm，進(jìn)氣口內(nèi)徑Dinlet=132 mm，出氣口內(nèi)徑Doutlet=86 mm，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖1。選取內(nèi)部氣體流動(dòng)的空腔部分建模，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖2所示?！?br>