【摘要】：渦旋壓縮機(jī)是一種容積式壓縮機(jī),體積小、噪音低、效率高,廣泛運(yùn)用于諸多技術(shù)領(lǐng)域。渦旋壓縮機(jī)在工作過(guò)程中,被壓縮氣體通過(guò)渦旋齒的間隙產(chǎn)生泄漏。本論文利用ANSYS有限元分析計(jì)算與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,研究微間隙流體泄漏的影響機(jī)制。由理論分析可知,影響微間隙流體泄漏的因素主要有壓力差、流體速度、間隙大小、泄漏線長(zhǎng)度、密封結(jié)構(gòu)等,本文重點(diǎn)研究密封結(jié)構(gòu)和間隙大小對(duì)渦旋齒泄漏的影響。渦旋壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中因軸向間隙產(chǎn)生徑向泄漏,是影響渦旋壓縮機(jī)工作效率的重要因素。在渦旋齒頂開(kāi)設(shè)的密封槽內(nèi)放置密封條,可以解決密封問(wèn)題。利用ANSYS有限元分析軟件,在相同載荷作用下,對(duì)帶有密封條和無(wú)密封條渦旋盤(pán)的變形、泄漏情況進(jìn)行模擬計(jì)算,結(jié)果表明密封機(jī)構(gòu)的存在使渦旋盤(pán)軸向間隙值大幅度降低。因此,在渦旋齒頂放置密封機(jī)構(gòu)是降低渦旋盤(pán)軸向間隙的有效途徑。通過(guò)對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的密封槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬分析,結(jié)果表明,槽寬度一定,槽深度越大,渦旋齒變形越大。槽深度一定,槽寬度越大,渦旋齒變形越小。對(duì)比相同載荷下,渦旋盤(pán)的總變形和軸向變形情況,發(fā)現(xiàn)最優(yōu)槽結(jié)構(gòu)尺寸為3mm寬2mm深。基于ANSYS軟件開(kāi)展了不同參數(shù)的密封條在相同載荷作用下的模擬,獲得了渦旋齒的變形和泄漏情況。結(jié)果表明,渦旋齒頂密封條結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)渦旋齒的間隙和泄漏影響較大。密封條寬度一定,條高越大,變形越大。密封條高度一定,寬度越大,變形越小。在最優(yōu)密封條尺寸下,得到渦旋盤(pán)裝配時(shí)的沿弧長(zhǎng)變化的最優(yōu)裝配間隙優(yōu)化值,用于指導(dǎo)實(shí)際加工裝配�？紤]到渦旋盤(pán)的特有結(jié)構(gòu)、價(jià)格昂貴等因素,直接在渦旋盤(pán)內(nèi)部進(jìn)行間隙的測(cè)量實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)。因此,結(jié)合相似理論和量綱分析法,將具體裝置模型化,對(duì)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,密封機(jī)構(gòu)深度一定,寬度越大,泄漏越小。密封機(jī)構(gòu)寬度一定,深度越大,泄漏越大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果相對(duì)應(yīng),驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。
【圖文】：

圖 1-1 渦旋壓縮機(jī)工作過(guò)程Figure 1-1 The work process of Scroll Compressor述（The Literature Review）料、加工裝備和檢測(cè)設(shè)備技術(shù)的提升，上世紀(jì)七十年代應(yīng)用于壓縮空氣、制冷等領(lǐng)域之中，密封問(wèn)題是影響渦。密封處間隙過(guò)大，會(huì)造成氣體的泄漏量增大，排氣量影響壓縮機(jī)的效率；密封過(guò)緊使摩擦阻力增大，加快磨壓縮過(guò)程的能量損耗。根據(jù)壓縮機(jī)的密封形式，，有無(wú)潤(rùn)油潤(rùn)滑和無(wú)油潤(rùn)滑渦旋壓縮機(jī)。有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，潤(rùn)滑油、清洗碎屑等作用，有效降低泄漏和磨損。而無(wú)油潤(rùn)滑較大，但可以避免潤(rùn)滑油對(duì)介質(zhì)的污染，提高壓縮介質(zhì)合必須采用無(wú)油壓縮機(jī)。過(guò)去的幾十年里在渦旋壓縮機(jī)展了廣泛的研究[6-7]。泄漏模型

漸開(kāi)線展開(kāi)角逆時(shí)針為正值，順時(shí)針為負(fù)值。渦旋齒面積大小如圖2-1 中陰影所示，由內(nèi)、外側(cè)型線所包圍面積的差值求得。圖 2-1 渦旋齒面積計(jì)算Figure 2-1 Area computation of scroll wrap漸開(kāi)線發(fā)生角為-α1的漸開(kāi)線，展角由φ1 到φ2 展開(kāi)面積為：
【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】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TH45

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉興旺;張官正;李超;張?zhí)忑?;基于相似理論的渦旋壓縮機(jī)徑向迷宮密封泄漏量研究[J];化工機(jī)械;2015年05期

2 李海生;吳開(kāi)波;王建松;陳英華;武濤;;無(wú)油渦旋壓縮機(jī)密封條的有限元分析[J];流體機(jī)械;2015年05期

3 李超;謝文君;趙Z

本文編號(hào)：2605898