【摘要】：本文在變頻空調(diào)額定制冷工況下,對電子膨脹閥的流體噪聲進(jìn)行了測量;同時建立電子膨脹閥三維模型,以氟利昂作為工質(zhì),對其內(nèi)部流動及噪聲特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。計算結(jié)果對空調(diào)噪聲研究具有重要的參考價值。本文對電子膨脹閥流場的數(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流場噪聲進(jìn)行了計算;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。首先,建立電子膨脹閥不同開度下的三維流道模型,對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分并進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性分析;通過對電子膨脹閥的流場進(jìn)行時均化處理,得到不同開度下電子膨脹閥的流量。另外,對比不同開度下流場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,形成了該區(qū)域無規(guī)律的壓力分布。另外通過提取對稱平面上壓力、速度以及湍流動能主流區(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,對電子膨脹閥噪聲問題進(jìn)行了成因分析并比對了實驗的結(jié)果,驗證了仿真結(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)動產(chǎn)生了較大的湍流動能,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)計出了在膨脹閥之前連接一個毛細(xì)管的方法降低閥門的噪聲的方案并進(jìn)行了實驗仿真驗證。對得到的數(shù)值模擬的結(jié)果與單個的閥門仿真結(jié)果進(jìn)行了比對,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化方案中流體進(jìn)入閥門處的壓力確實得到了很好的控制,閥門內(nèi)部流體的速度相較單個閥門也降低了很多。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】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB657.2

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本文編號：2717105