隨著構(gòu)建以資源節(jié)約型、環(huán)境好友型為主要特色的和諧社會(huì)的不斷深入,各行各業(yè)逐漸把對(duì)資源的有效利用和對(duì)環(huán)境的保護(hù)作為產(chǎn)品重要的考核指標(biāo)。氣候極端化的加劇以及人們生活水平的不斷提高使得家用空調(diào)的使用量空前增長(zhǎng)�？照{(diào)壓縮機(jī)作為空調(diào)的重要部件,它的節(jié)能效果和噪聲性能就成為壓縮機(jī)行業(yè)研究的熱點(diǎn)。本文利用CFD技術(shù)為研究手段重點(diǎn)對(duì)壓縮機(jī)氣液分離器內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬和分析,從節(jié)能降耗和噪聲這兩個(gè)主要指標(biāo)尋求改進(jìn)壓縮機(jī)的可行之道。 本文分析了滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的研究背景和意義并概述了國(guó)內(nèi)外對(duì)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的研究現(xiàn)狀;闡述了CFD技術(shù)基本原理及發(fā)展變遷,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外CFD技術(shù)的研究現(xiàn)狀；說(shuō)明了CFD技術(shù)應(yīng)用到滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)流體分析上的科學(xué)性和合理性。本文把氣液分離器作為研究的重點(diǎn)。通過(guò)利用壓力損耗和速度損耗來(lái)衡量模型的能量利用效率,通過(guò)聲壓值的高低來(lái)衡量噪聲的強(qiáng)度。 本文構(gòu)建了滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的三維物理模型,構(gòu)建了氣液分離器的流體域模型,加載了能量模型、κ-epsilon湍流模型、湍流壁面計(jì)算假設(shè)、FW-H噪聲模型,從而準(zhǔn)確的模擬了氣液分離器內(nèi)制冷劑R22的真實(shí)流動(dòng)狀況；測(cè)算出了吸氣口、出氣口、速度-壓力觀測(cè)點(diǎn)的速度-壓力曲線圖；直觀描繪出了氣液分離器內(nèi)部流體流動(dòng)的矢量圖;測(cè)算出了噪聲觀測(cè)點(diǎn)的聲壓值曲線；通過(guò)分析以上數(shù)據(jù)使我們得出：氣液分離器支架上面存在著比較嚴(yán)重的反流現(xiàn)象；氣液分離器內(nèi)支架與直管之間的這一區(qū)域存有明顯的渦流現(xiàn)象；直管入口處產(chǎn)生嚴(yán)重的紊流現(xiàn)象；直管的存在降低了氣液分離器的能量效率；50HZ和100HZ是氣液分離器產(chǎn)生噪聲的主要頻段,直管內(nèi)的噪聲要強(qiáng)于外殼內(nèi)的噪聲。 本文提出了三種改進(jìn)型的氣液分離器并進(jìn)行了數(shù)值分析。一是用圓臺(tái)管替代原來(lái)的直管,將氣液分離器支架的球面結(jié)構(gòu)改成錐形結(jié)構(gòu),消除了支架對(duì)流體的反流作用。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)：氣液分離器內(nèi)的渦流現(xiàn)象明顯降低,壓力損耗有所減輕,湍流程度有所降低；通過(guò)計(jì)算還發(fā)現(xiàn)圓臺(tái)管緩解了制冷劑的壓力脈動(dòng),從而一定程度上降低了氣動(dòng)噪聲的強(qiáng)度。二是通管氣液分離器,它的吸氣管與內(nèi)直管以及出氣彎管固連在一起,增強(qiáng)了直管部的強(qiáng)度從而提升了氣液分離器的噪聲性能。三是“外包”氣液分離器。這種氣液分離器是在壓縮機(jī)主體外殼上再加一層殼體構(gòu)成的。它擺脫了原氣液分離器內(nèi)直管的各種不利因素,增大了氣液分離器的有效容積,通過(guò)模擬證明“外包”氣液分離器在節(jié)能降耗以及噪聲方面都有較好的性能。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH45
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 壓縮機(jī)的分類
    1.2 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.2.1 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的工作原理
        1.2.3 氣液分離器
    1.3 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的基本參數(shù)
        1.3.1 工作容積
        1.3.2 容積效率
        1.3.3 功率和效率
        1.3.4 氣液分離器出口速度的推導(dǎo)
        1.3.5 噪聲
    1.4 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)存在的問(wèn)題及研究現(xiàn)狀
    1.5 CFD基本原理
        1.5.1 CFD技術(shù)簡(jiǎn)述
        1.5.2 控制方程
        1.5.3 模型的離散化
        1.5.4 模型網(wǎng)格化
    1.6 CFD在壓縮機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.7 本文的研究?jī)?nèi)容和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
第二章 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
    2.1 氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬模型
    2.2 氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
        2.2.1 求解算法的選擇
        2.2.2 能量模型的設(shè)置
        2.2.3 湍流模型的設(shè)置
        2.2.4 湍流模型的壁面設(shè)置
        2.2.5 噪聲模型的設(shè)置
        2.2.6 壓力-速度的耦合算法
        2.2.7 邊界條件的設(shè)置
        2.2.8 模擬計(jì)算
    2.3 模擬結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 圓臺(tái)管氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
    3.1 支架的改進(jìn)
    3.2 圓臺(tái)管氣液分離器
    3.3 圓臺(tái)管氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
        3.3.1 模型網(wǎng)格劃分
        3.3.2 模擬計(jì)算
    3.4 圓臺(tái)管氣液分離器內(nèi)流體模擬的結(jié)果分析
    3.5 本章小節(jié)
第四章 通管氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
    4.1 通管氣液分離器
    4.2 通管氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
        4.2.1 模型網(wǎng)格劃分
        4.2.2 模擬計(jì)算
    4.3 通管氣液分離器內(nèi)流體模擬的結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 “外包”氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
    5.1 “外包”氣液分離器
    5.2 “外包”氣液分離器內(nèi)流體的數(shù)值模擬
        5.2.1 模型網(wǎng)格劃分
        5.2.2 模擬計(jì)算
    5.3 “外包”氣液分離器內(nèi)流體模擬的結(jié)果分析
    5.4 “外包”氣液分離器的市場(chǎng)可行性分析
    5.5 氣液分離器流動(dòng)特性比較
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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