項目簡介

本項目針對大型、多段、多級離心壓縮機提出三多設計（多設計工況、多目標函數、多約束條件的優化設計）與二非設計（非定常、非穩定）的概念：不僅要有高的單一設計工況點效率，還應能滿足多個設計工況點、具有良好的變工況性能和較大喘振裕度的要求，以保證壓縮系統的高效性與可靠性。

本項目在7項國家自然科學基金項目的支持及企業的合作下，取得了具有自主知識產權的創新成果，已開發出22個模型級(流量系數= 4Q/U2D2：0.02～0.19)與20余種離心壓縮機組新機型，氣動設計技術達到國際先進、國內領先水平。

創新點

在國內外首次將現代最優控制理論應用至葉輪機械設計中，建立了基于控制葉片表面速度分布的、葉輪的子午流道與葉片型線統一優化設計理論與技術。

建立了離心壓縮機多設計工況、多目標函數和多約束條件的整體優化設計技術(國內外首創)。

通過非定常、非穩定流動分析建立離心壓縮機系統的喘振判斷準則與級失速判斷準則。

由此技術所開發的單級壓縮機性能或多級壓縮機整機的性能指標，均達到或超過美國的API 617 標準與用戶合同的驗收指標。目前，已達到不需進行實際氣體性能試驗，一次試運投產成功的水平。

應用領域

透平壓縮機是石油、化工、冶金、發電、礦山、航空航天等重要行業中最關鍵的旋轉機械，主要用于提供維持系統中氣體流動或化學反應所必需的壓力。據統計，流體機械(含壓縮機、通風機、泵)占全國電力消耗的25%左右。因此，其運行的高效性、可靠性與安全性，一直受到學術界與企業界的廣泛關注。近年來大量的擴容增效改造項目中，壓縮機的外殼尺寸與轉速一般要求不變，使其設計技術要求更高，應用更加普遍。

技術領域

機電一體化