本文關(guān)鍵詞：基于動網(wǎng)格的迷宮壓縮機(jī)流場分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：迷宮密封具有結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,工作可靠等優(yōu)點,廣泛的應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)以及鼓風(fēng)機(jī)等動力機(jī)械中。作為一種非接觸密封方式,工作過程中不產(chǎn)生接觸摩擦,毋需潤滑。但是這種密封方式必然會存在泄漏損失,從而直接影響機(jī)器的工作效率。由于直通型迷宮壓縮機(jī)迷宮內(nèi)部的流場變化以及迷宮結(jié)構(gòu)的不同對泄漏量有著顯著地影響,所以通過對迷宮內(nèi)部進(jìn)行流場分析,合理設(shè)計迷宮結(jié)構(gòu),對于提高機(jī)器的工作效率有著重要的意義。本文以4K-80MG型號的直通型迷宮壓縮機(jī)中的迷宮結(jié)構(gòu)為研究對象,建立了活塞和氣缸部分的二維數(shù)學(xué)模型,對迷宮內(nèi)部流場進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)分析,完善迷宮密封的理論研究,最后完成對迷宮結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。在汲取前人研究的成果基礎(chǔ)上,確立本文主要研究工作如下:1、通過對國內(nèi)外迷宮密封研究現(xiàn)狀的學(xué)習(xí)和現(xiàn)行迷宮壓縮機(jī)在各領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行分析,總結(jié)出應(yīng)用于研究直通型迷宮壓縮機(jī)的相關(guān)理論。2、確定了迷宮壓縮機(jī)的物理模型以及計算流體力學(xué)模型,以Fluent仿真軟件為平臺,建立模擬迷宮壓縮機(jī)內(nèi)部流場的數(shù)值計算方法,為迷宮密封相關(guān)參數(shù)的計算提供了有效的計算工具。3、依據(jù)非穩(wěn)態(tài)分析中的動網(wǎng)格技術(shù)和活塞的實際運動規(guī)律,研究設(shè)計出控制活塞在氣缸內(nèi)運動的UDF程序,實現(xiàn)了實時觀察迷宮內(nèi)流場以及氣缸內(nèi)部氣流的變化規(guī)律。通過非穩(wěn)態(tài)與穩(wěn)態(tài)分析方法的對比,得出了動網(wǎng)格技術(shù)在分析直通型迷宮壓縮機(jī)密封性能方面的優(yōu)勢。4、對影響迷宮密封性能的幾種因素進(jìn)行了深入的研究,通過觀察迷宮內(nèi)部的流場變化情況,分析不同結(jié)構(gòu)尺寸對密封性能的影響,提出了合理的迷宮結(jié)構(gòu),有效地減少了泄漏,提高了工作效率,為工程實踐設(shè)計提供了可靠參考。
【關(guān)鍵詞】：直通型迷宮密封 動網(wǎng)格技術(shù) 數(shù)值模擬 泄漏特性 迷宮結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 課題研究背景與意義12-13
• 1.2 迷宮壓縮機(jī)概述13-16
• 1.2.1 迷宮壓縮機(jī)的分類13-14
• 1.2.2 直通型迷宮壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)14-16
• 1.2.3 迷宮壓縮機(jī)與活塞環(huán)式壓縮機(jī)的特點16
• 1.3 迷宮密封理論16-18
• 1.3.1 迷宮壓縮機(jī)的密封方式16
• 1.3.2 迷宮壓縮機(jī)的密封機(jī)理16-18
• 1.4 迷宮密封的研究現(xiàn)狀18-21
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容21-23
• 第2章 迷宮密封的數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)23-43
• 2.1 計算流體力學(xué)分析方法23-26
• 2.1.1 CFD數(shù)值方法的基本思想23-24
• 2.1.2 CFD分析的基本步驟24-26
• 2.1.3 前處理器Gambit軟件26
• 2.1.4 解算器及后處理器Fluent軟件26
• 2.1.5 Fluent后處理器Tecplot軟件26
• 2.2 動網(wǎng)格分析技術(shù)26-30
• 2.2.1 動網(wǎng)格理論概述26-27
• 2.2.2 守恒型動網(wǎng)格流場計算模型27-28
• 2.2.3 Fluent動網(wǎng)格模型算法概要28-29
• 2.2.4 UDF基礎(chǔ)知識29-30
• 2.3 迷宮壓縮機(jī)內(nèi)流場流動的基本特征30-32
• 2.3.1 理想流體與粘性流體30
• 2.3.2 牛頓流體與非牛頓流體30-31
• 2.3.3 可壓縮流體和不可壓縮流體31
• 2.3.4 層流與湍流31
• 2.3.5 定常與非定常流動31-32
• 2.4 數(shù)值計算主控方程的選定32-34
• 2.4.1 質(zhì)量守恒方程（連續(xù)性方程）32
• 2.4.2 動量守恒方程32-33
• 2.4.3 能量守恒方程33-34
• 2.5 數(shù)值模型的選擇34-42
• 2.5.1 數(shù)值模擬計算步驟34
• 2.5.2 數(shù)值模型的假設(shè)34
• 2.5.3 湍流模型34-38
• 2.5.4 邊界條件的確定38
• 2.5.5 幾何模型網(wǎng)格的劃分38
• 2.5.6 求解器的選擇38-40
• 2.5.7 模型的物理特性及邊界條件的設(shè)置40
• 2.5.8 性能指標(biāo)的評判標(biāo)準(zhǔn)40-42
• 2.5.9 計算結(jié)果的準(zhǔn)確性評判42
• 2.6 本章小結(jié)42-43
• 第3章 直通型迷宮壓縮機(jī)非穩(wěn)態(tài)流場分析43-58
• 3.1 幾何模型的建立及網(wǎng)格劃分43-46
• 3.1.1 幾何模型的建立43-45
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分45-46
• 3.1.3 邊界條件的設(shè)定46
• 3.2 活塞運動控制方程的建立46-48
• 3.2.1 動網(wǎng)格驅(qū)動函數(shù)46-47
• 3.2.2 動網(wǎng)格的設(shè)置方法47
• 3.2.3 網(wǎng)格更新47-48
• 3.3 計算結(jié)果及分析48-57
• 3.3.1 湍流動能特征48-52
• 3.3.2 速度特征52-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 第4章 不同迷宮結(jié)構(gòu)對迷宮密封性能的影響58-82
• 4.1 迷宮間隙的影響58-64
• 4.1.1 計算模型的確立58-59
• 4.1.2 數(shù)值計算的結(jié)果及分析59-64
• 4.2 密封齒數(shù)的影響64-68
• 4.2.1 最佳迷宮密封齒數(shù)的計算64-67
• 4.2.2 泄漏系數(shù)的比較67-68
• 4.3 迷宮空腔形狀的影響68-74
• 4.3.1 湍流動能特性對比69-73
• 4.3.2 泄漏量對比73-74
• 4.4 齒形夾角和空腔深度對密封性能的影響74-80
• 4.4.1 模型的建立74-75
• 4.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析75-80
• 4.5 最終分析結(jié)果80-81
• 4.5.1 結(jié)構(gòu)尺寸的確定80
• 4.5.2 密封性能的評判80-81
• 4.6 結(jié)論81-82
• 結(jié)論82-85
• 參考文獻(xiàn)85-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果91-92
• 致謝92-93

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：267508