国家重点基础研究发展计划(2012CB026004)
- 作品数：18 被引量：36H指数：3
- 相关作者：秦国良和文强杨国安艾子健陈雪飞更多>>
- 相关机构：西安交通大学北京化工大学三明学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划福建省教育厅科技项目更多>>
- 相关领域：理学机械工程化学工程电子电信更多>>
- 并联离心压缩机组运行方案的节能研究
- 2015年
- 为了实现天然气压气站并联运行的两台离心压缩机在工况条件变化时能够达到最佳运行状况,重点研究了如何速选取合理的机组运行方案。在分析了压缩机能耗与流量分配比例的关系,推导出输气能耗的理论计算公式,比较了两台均不回流、单台回流和两台回流等3种不同方案下能耗的基础上,得到更合理可行的方案,并通过实验验证;结合压缩机的防喘振控制和输气能耗,制定了方案选取的范围,为压气站的相关调节方法提供参考。
- 张杨曹明强马屈杨许峥杨国安
- 关键词：并联防喘振工况点
- Least-Squares及Galerkin谱元方法求解环形区域内的泊松方程被引量：1
- 2017年
- 为研究基于Least-Squares变分及Galerkin变分两种形式的谱元方法的求解特性,推导了极坐标系中采用两种变分方法求解环形区域内Poisson方程时对应的弱解形式,采用Chebyshev多项式构造插值基函数进行空间离散,得到两种谱元方法对应的代数方程组,由此分析了系数矩阵结构的特点。数值计算结果显示:Least-Squares谱元方法为实现方程的降阶而引入新的求解变量,使得代数方程组形式更为复杂,但边界条件的处理比Galerkin谱元方法更为简单;两种谱元方法均能求解极坐标系中的Poisson方程且能获得高精度的数值解,二者绝对误差分布基本一致;固定单元内的插值阶数时,增加单元数可减小数值误差,且表现出代数精度的特点,误差降低速度较慢,而固定单元数时,在一定范围内数值误差随插值阶数的增加而减小的速度更快,表现出谱精度的特点;单元内插值阶数较高时,代数方程组系数矩阵的条件数急剧增多,方程组呈现病态,数值误差增大,这一特点限制了单元内插值阶数的取值。研究内容对深入了解两种谱元方法在极坐标系中求解Poisson方程时的特点、进一步采用相关分裂算法求解实际流动问题具有参考价值。
- 王亚洲秦国良
- 关键词：谱元方法POISSON方程极坐标系
- 采用关联模型的离心压缩机喘振工况数值研究被引量：1
- 2017年
- 为了研究管网系统特性对离心式压缩机喘振的影响,建立了包含温度项的关联模型,将管网效应耦合到压缩机出口的边界条件中,实现了压缩机系统从稳定工况到喘振工况的数值模拟。对一离心压缩机流道和无叶扩压器流场进行了非定常数值模拟,结合关联模型得到喘振时压缩机出口处压力及质量流量脉动随时间的变化情况,分析了管网容量、管网出口流量等管网参数对压缩机系统喘振的影响。模拟结果显示:所建模型能捕捉到喘振工况下压缩机出口的参数变化特征;随着管网容量的增大或管网出口质量流量的减小,压缩机出口流量、总压波动幅值增大,工况向喘振振荡特性转变;管网容量对失速频率影响较大,而管网出口流量的变化对压缩机的失速频率影响较小。该研究对进一步分析压缩机管网系统相互影响和喘振预测具有参考价值。
- 史云昊陈雪飞宁远钊毛远帆秦国良
- 关键词：离心压缩机喘振管网系统数值模拟
- 谱元法应用于涡声传播问题的研究被引量：1
- 2016年
- 为了满足计算气动声学对低色散、低耗散高精度数值离散格式的需求,将高精度谱元法结合声比拟理论应用于求解气动声学问题。以伪声压的时间二阶导数作为非齐次波动方程的声源项,空间离散采用谱元法,时间离散应用隐式Newmark法,并在外边界采用C-E-M吸收边界条件,求解了由两个相距为2r0的等环量点涡组成的同向旋转涡对的发声问题。旋转涡对的不可压缩流场通过复位势理论获得,声源由流场量计算得来,并将数值结果与应用多级匹配展开法得到的解析解进行比较,可得数值解与分析解吻合较好。研究结果表明:应用高精度谱元法进行空间离散时,每波长的网格数为11时可达到很高的精度;网格数一定的情况下,时间步长越小得到的数值解与分析解之间的误差就越小;另外,证明了将伪声压对时间的二阶导数作为声源项,能够高精度求解不可压缩流动引起的气动声学问题。
- 包振忠秦国良耿艳辉和文强
- 关键词：计算气动声学谱元法吸收边界条件有限元
- 富气往复压缩机组管道振动抑制方法研究及应用被引量：3
- 2015年
- 针对富气往复压缩机组管道振动过大的问题进行深入研究,对压缩机组进行现场调研并检测管系振动情况,结合振动机理分析与模态分析,提出改进管道结构以抑制振动的方案,以较小的工程量取得了较好的减振效果。结构改进后,经试车运行,证明减振方案有效可行。
- 周浩青项坤李潇杨国安
- 关键词：往复压缩机减振
- 对旋风机变工况下两级叶轮变转速匹配研究被引量：8
- 2016年
- 为了解决对旋风机小流量工况下第二级电机易过载以及大流量工况下第二级叶轮压升低、效率低的问题,提出了不同工况对应不同两级叶轮转速的转速匹配方法。利用速度三角形推导出不同工况下两级叶轮转速匹配的计算公式。利用数值模拟的方法,分析并修正了两级叶轮转速匹配计算公式,结果表明:两级变转速匹配能够在保持整机压升不变时,均匀地分配两级叶轮的压升与轴功率,避免了二级电机过载的问题,提高了大流量工况的运行效率,扩大了高效工作范围。
- 艾子健秦国良和文强陈雪飞
- 关键词：对旋风机电机过载功率特性变工况
- 时空耦合谱元方法求解刚性圆柱体表面的声传播问题
- 2017年
- 以刚性圆柱体表面均匀分布若干单极子质量源的声传播问题为求解目标,在极坐标系中构建时空耦合模型。基于Least-Squares变分,在时间及空间方向同时采用Chebyshev谱元方法进行离散,将原来极坐标系中的问题转化到柱坐标系中进行求解,并通过数值实验验证了模型的正确性;进一步应用时空耦合模型求解刚性圆柱体表面声传播问题,在计算区域外边界采用C-E-M吸收边界条件。研究结果显示:时空耦合谱元模型通过时间及空间计算精度的匹配,能够获得高精度的数值解;增加时间及空间方向的单元数及单元内的插值阶数均能提高计算精度,且提高插值阶数的方法具有指数阶收敛特性;所构建的时空耦合模型能够稳定求解刚性圆柱体表面的声传播问题,将C-E-M吸收边界条件改写为第一类边界条件并应用于时空耦合模型依然有效。研究内容对构建高精度的计算气动声学求解方法具有指导意义。
- 王亚洲秦国良包振忠和文强穆毅伟
- 关键词：极坐标系谱元方法
- 压缩机不同转速下性能参数随流量变化研究被引量：5
- 2015年
- 以天然气输送首站的离心压缩机BCL-355/A为研究对象,采用量纲分析法研究了影响离心压缩机性能曲线的相关因素,结合试验数据推导出不同转速下计算压力比的理论公式,为压缩机实际工况发生改变时进行相关调节的方法提供指导。
- 曹明强张杨杨国安
- 关键词：离心压缩机量纲分析压力比
- 谱元方法求解对流扩散方程及其稳定性分析被引量：2
- 2015年
- 探讨了一维对流扩散方程的一种高精度数值解法,该解法在空间上采用了Chebyshev谱元方法,在时间上结合了半隐式Adams方法。通过数值算例验证了解法的可行性,利用特征分析法得到了对流扩散方程谱元求解时不同离散形式的稳定性条件,并对数值求解的稳定性进行了预测。通过时间步长、网格划分、对流项和黏性项插值阶数的影响研究表明:耦合Chebyshev谱元方法和半隐式Adams方法在求解对流扩散方程时能够获得高精度的数值解;时间离散时Adams方法的黏性项采用一阶插值形式、对流项采用二阶插值形式,在未增加计算量的同时能够获得较大的稳定区域和较高的计算精度。
- 和文强秦国良
- 关键词：对流扩散方程谱元法稳定性
- 稳定化谱元方法求解反应对流扩散方程被引量：2
- 2017年
- 针对谱元方法求解二维非稳态反应对流扩散方程所出现的稳定性问题,提出了一种稳定的高精度数值方法。该方法在空间上将Chebyshev谱元方法和一致逼近迎风方法相结合,时间上采用分步θ-格式,通过解析解算例验证了方法的精度及数值稳定性,并对含有不同类型边界层的反应对流扩散问题进行了求解。研究表明：一致逼近迎风项的增加扩大了谱元方法求解反应对流扩散方程的稳定域,在对流项及反应项占优时保持了数值解的高精度;对于含有边界层的复杂反应对流扩散问题,数值解在整个计算区域内获得了一致收敛的结果。研究工作对谱元方法在反应对流扩散问题高精度数值求解中的应用具有理论指导意义。
- 艾子健秦国良林静祥陈雪飞和文强
- 关键词：谱元法稳定性边界层
