【摘要】：本文在變頻空調(diào)額定制冷工況下,對(duì)電子膨脹閥的流體噪聲進(jìn)行了測(cè)量;同時(shí)建立電子膨脹閥三維模型,以氟利昂作為工質(zhì),對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)及噪聲特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果對(duì)空調(diào)噪聲研究具有重要的參考價(jià)值。本文對(duì)電子膨脹閥流場(chǎng)的數(shù)值模擬采用Reliable k-?湍流模型,采用蒸發(fā)和沸騰模型來描述并計(jì)算在閃蒸過程中閥口及其下游氣液兩相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)換;采用寬頻噪聲模型對(duì)流場(chǎng)噪聲進(jìn)行了計(jì)算;控制方程使用有限差分法進(jìn)行離散;使用Coupled算法求解壓力-速度禍合流場(chǎng)。首先,建立電子膨脹閥不同開度下的三維流道模型,對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分并進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性分析;通過對(duì)電子膨脹閥的流場(chǎng)進(jìn)行時(shí)均化處理,得到不同開度下電子膨脹閥的流量。另外,對(duì)比不同開度下流場(chǎng)的壓力云圖和速度云圖發(fā)現(xiàn)其分布均極為相似,選取1.875mm開度的流場(chǎng)單獨(dú)進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)在閥口入口拐角及閥針下端面處存在壓力極小值,從流線圖中發(fā)現(xiàn)閥針下端面存在兩處漩渦,它們相互擾動(dòng),形成了該區(qū)域無規(guī)律的壓力分布。另外通過提取對(duì)稱平面上壓力、速度以及湍流動(dòng)能主流區(qū)域線上的數(shù)值,分析得到電子膨脹閥內(nèi)噪聲產(chǎn)生的位置在閥口靠近壁面處及其中下游處。接著,對(duì)電子膨脹閥噪聲問題進(jìn)行了成因分析并比對(duì)了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。電子膨脹閥的主要噪聲來源于四極子噪聲,即閥內(nèi)流體無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了較大的湍流動(dòng)能,主要分布在閥口壁面、閥針下端面以及下游管道的特定區(qū)域。介紹了壓縮比與噪聲以及質(zhì)量流量的關(guān)系,分析了壓縮比的重要性。最后,在壓縮比的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出了在膨脹閥之前連接一個(gè)毛細(xì)管的方法降低閥門的噪聲的方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證。對(duì)得到的數(shù)值模擬的結(jié)果與單個(gè)的閥門仿真結(jié)果進(jìn)行了比對(duì),發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案中流體進(jìn)入閥門處的壓力確實(shí)得到了很好的控制,閥門內(nèi)部流體的速度相較單個(gè)閥門也降低了很多。閥門處以及閥門中下游噪聲都得到了很好的控制,證明了優(yōu)化方案的正確性。
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB657.2

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本文編號(hào)：2717105