项目简介

本项目针对大型、多段、多级离心压缩机提出三多设计（多设计工况、多目标函数、多约束条件的优化设计）与二非设计（非定常、非稳定）的概念：不仅要有高的单一设计工况点效率，还应能满足多个设计工况点、具有良好的变工况性能和较大喘振裕度的要求，以保证压缩系统的高效性与可靠性。

本项目在7项国家自然科学基金项目的支持及企业的合作下，取得了具有自主知识产权的创新成果，已开发出22个模型级(流量系数= 4Q/U2D2：0.02～0.19)与20余种离心压缩机组新机型，气动设计技术达到国际先进、国内领先水平。

创新点

在国内外首次将现代最优控制理论应用至叶轮机械设计中，建立了基于控制叶片表面速度分布的、叶轮的子午流道与叶片型线统一优化设计理论与技术。

建立了离心压缩机多设计工况、多目标函数和多约束条件的整体优化设计技术(国内外首创)。

通过非定常、非稳定流动分析建立离心压缩机系统的喘振判断准则与级失速判断准则。

由此技术所开发的单级压缩机性能或多级压缩机整机的性能指标，均达到或超过美国的API 617 标准与用户合同的验收指标。目前，已达到不需进行实际气体性能试验，一次试运投产成功的水平。

应用领域

透平压缩机是石油、化工、冶金、发电、矿山、航空航天等重要行业中最关键的旋转机械，主要用于提供维持系统中气体流动或化学反应所必需的压力。据统计，流体机械(含压缩机、通风机、泵)占全国电力消耗的25%左右。因此，其运行的高效性、可靠性与安全性，一直受到学术界与企业界的广泛关注。近年来大量的扩容增效改造项目中，压缩机的外壳尺寸与转速一般要求不变，使其设计技术要求更高，应用更加普遍。

技术领域

机电一体化