多載荷耦合作用的渦旋壓縮機(jī)渦旋齒變形規(guī)律研究
本文關(guān)鍵詞:多載荷耦合作用的渦旋壓縮機(jī)渦旋齒變形規(guī)律研究
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【摘要】:渦旋壓縮機(jī)是一種新型容積式壓縮機(jī)。由于氣體壓縮過(guò)程中壓力和溫度的逐漸升高,導(dǎo)致渦旋盤(pán)在力載荷和溫度載荷作用下產(chǎn)生變形,這將引起動(dòng)、靜渦旋盤(pán)嚙合處間隙變化。間隙過(guò)大壓縮介質(zhì)泄漏增大,降低了壓縮機(jī)的工作效率,而間隙過(guò)小則加劇了渦旋盤(pán)之間的磨損。因此,研究渦旋盤(pán)在多種載荷作用下的變形和間隙變化對(duì)渦旋壓縮機(jī)的性能提升具有重要的意義。本文使用有限元分析軟件,對(duì)不同材料、齒寬的渦旋齒變形進(jìn)行分析,獲得渦旋齒在多種載荷作用下的變形,進(jìn)而得出軸向間隙和徑向間隙的變化規(guī)律;趫A漸開(kāi)線理論和熱力學(xué)分析,獲得壓縮腔的氣體力和氣體溫度的計(jì)算依據(jù),以此作為邊界條件,運(yùn)用有限元分析方法求解渦旋盤(pán)在力載荷和熱載荷單獨(dú)作用下及其耦合作用下的變形。通過(guò)對(duì)鑄鐵、鑄銅和鑄鋁三種材質(zhì)渦旋盤(pán)的變形分析表明,耦合作用下鑄鐵的變形最小,鑄銅次之,鑄鋁最大;渦旋齒在力載荷和熱載荷作用下的變形差異性較大,鑄鐵在兩種載荷單獨(dú)作用下的最大變形量相當(dāng),熱載荷作用下的鑄銅和鑄鋁變形量大于力載荷。不同齒寬的渦旋齒,力、熱載荷耦合作用下寬度越大變形越小,其中齒頭部位的變形差值最大,隨著展角的增大,變形的差值減小。與徑向變形相比,齒寬對(duì)軸向變形的影響更為顯著。力、熱載荷耦合作用下鑄鐵制成的渦旋齒泄漏間隙最小,鑄銅次之,鑄鋁最大。動(dòng)盤(pán)內(nèi)側(cè)各展角切向間隙均增加,將導(dǎo)致泄漏增加;自中心排氣腔向外,靜盤(pán)內(nèi)側(cè)第一壓縮腔徑向間隙增加顯著,外圍壓縮腔變化逐漸降低。渦旋齒頂?shù)谝粔嚎s腔軸向間隙減小,而其它壓縮腔的軸向間隙增大。本文獲得了渦旋齒在多載荷作用下的變形規(guī)律和泄漏間隙,并對(duì)材料和齒寬進(jìn)行了優(yōu)化,為渦旋壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)提供一定的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TH45
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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10 李超;謝文君;趙Z,
本文編號(hào):1143572
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