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摘要
波纹管是超临界气体离心机的核心部件,可改变转子流场的空间结构。为了研究波纹管对气体离心机流场的影响,在单向关联水力学模型和Iguassu离心机模型基础上,在交错网格上离散二维N-S方程组,并使用同伦算法和牛顿迭代法求解,对包含内、外波纹管的流场分别进行数值模拟。结果表明,外波纹管对环流几乎没有影响,但在不改变贫取料压强的情况下,为避免UF6气体发生冷凝,其允许径向凹陷深度很小。而内波纹管会对环流产生阻碍作用,导致分离性能下降,其径向凸起高度是影响分离性能的主要因素;在贫取料压强一定的情况下,径向凸起高度越大,分流比越低,分离性能越低。在设计含内波纹管的超临界气体离心机的过程中,应选择合适的内波纹管径向凸起高度,既要尽量减少分离功率的损失,又要保证能够在安全工况下达到合适的分流比。
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单位核工业理化工程研究院; 清华大学
