本文關(guān)鍵詞：渦旋壓縮機(jī)的流固耦合分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：渦旋壓縮機(jī)在正常的工作狀態(tài)下動(dòng)渦旋盤(pán)做平動(dòng)公轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng),從而和靜渦旋盤(pán)之間不斷嚙合使得動(dòng)靜渦旋盤(pán)之間的體積變化使得氣體實(shí)現(xiàn)壓縮。因此對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中內(nèi)部流體變化以及動(dòng)靜盤(pán)在流體變化下的變形情況研究也是十分重要的。本文所研究的項(xiàng)目是國(guó)家自然科學(xué)基金支持下的項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):51375515),研究的目的在于通過(guò)以通用渦旋型線為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的渦旋壓縮機(jī)模型研究其在工作過(guò)程中內(nèi)部流體的流場(chǎng)變化情況。以及研究在內(nèi)部流場(chǎng)耦合的作用下的渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤(pán)的應(yīng)力應(yīng)變分析以及溫度的分布情況。本文主要研究有以下幾部分:(1)在文章的第一部分對(duì)通用型線的原理做出了詳細(xì)的推導(dǎo)。在通用型線的向量表達(dá)式的基礎(chǔ)上對(duì)渦旋型線的性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了總結(jié)。在MATLAB工具包內(nèi)對(duì)基于向量形式的表示形式進(jìn)行渦旋型線的編程設(shè)計(jì)。對(duì)GUI簡(jiǎn)單介紹了生成的性能參數(shù)。利用MATLAB工具包編輯的程序生成型線,將型線數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維建模軟件建立對(duì)比實(shí)際壓縮機(jī)的模型。在建立的三維模型中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,研究壓縮機(jī)的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)規(guī)律。利用實(shí)際測(cè)試實(shí)際模型的各項(xiàng)物理參數(shù)的作為流體分析部分的邊界條件。(2)在流體部分分析了四個(gè)不同角度時(shí)刻的流場(chǎng)的壓力和溫度的分布情況,分析了渦旋壓縮機(jī)整體的三維模型以及平面的壓力和溫度的變化情況。(3)利用流體計(jì)算的數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)渦旋盤(pán)進(jìn)行了耦合計(jì)算。主要針對(duì)動(dòng)渦旋盤(pán)的應(yīng)力和應(yīng)變進(jìn)行研究。利用ANSYS軟件的數(shù)據(jù)鏈接功能分別針對(duì)不同的角度假設(shè)了3種受力情況對(duì)動(dòng)渦旋盤(pán)進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變分析。分別是只承受溫度載荷、只承受氣體壓力載荷以及承受溫度和氣體壓力合力的載荷的情況下分析對(duì)比動(dòng)渦旋盤(pán)的應(yīng)力應(yīng)變情況。(4)在對(duì)動(dòng)渦旋盤(pán)的溫度溫度分布研究,同樣采用流體數(shù)據(jù)對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)部每轉(zhuǎn)動(dòng)90度進(jìn)行耦合分析。
【關(guān)鍵詞】：渦旋壓縮機(jī) GUI 邊界條件 流場(chǎng)分析 應(yīng)力應(yīng)變 溫度分布
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH45
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 論文研究的背景和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 新方向13-15
• 1.4 本文研究的目的和內(nèi)容15-16
• 1.5 本文研究的創(chuàng)新點(diǎn)以及技術(shù)路線16
• 1.6 本章小結(jié)16-18
• 2 通用渦旋曲線的基本原理18-30
• 2.1 通用渦旋曲線的坐標(biāo)變換18-21
• 2.2 通用渦旋型線的泛函表達(dá)式21-23
• 2.3 動(dòng)靜渦盤(pán)嚙合時(shí)的幾何特征及性能23-24
• 2.4 通用渦旋曲線的反求原理24-28
• 2.4.1 引入插值函數(shù)24-26
• 2.4.2 建立角度和點(diǎn)的解析式26-27
• 2.4.3 引入矩陣求解系數(shù)27
• 2.4.4 利用迭代求解方程27-28
• 2.4.5 示例28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 3 渦旋壓縮機(jī)的型線GUI設(shè)計(jì)及模型仿真30-40
• 3.1 渦旋壓縮機(jī)GUI程序設(shè)計(jì)30-34
• 3.2 渦旋盤(pán)模擬運(yùn)動(dòng)仿真34-38
• 3.2.1 渦旋壓縮機(jī)的原理35
• 3.2.2 MATLAB繪制型線圖35
• 3.2.3 渦旋壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)模型35-36
• 3.2.4 三維實(shí)體參數(shù)化建模36-37
• 3.2.5 運(yùn)動(dòng)仿真37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-40
• 4 渦旋壓縮機(jī)傳熱模型及流體控制方程40-48
• 4.1 渦旋壓縮機(jī)熱力特性40-46
• 4.1.1 渦旋壓縮機(jī)傳熱過(guò)程和熱力學(xué)基本方程40-41
• 4.1.2 CFD的基本原理41-45
• 4.1.3 控制方程組的求解方法45-46
• 4.2 本章小結(jié)46-48
• 5 ANSYS Workbench軟件介紹及測(cè)定邊界條件48-58
• 5.1 ANSYS軟件48-53
• 5.1.1 ANSYS中workbench的介紹48-50
• 5.1.2 ANSYS中流固耦合實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)述50-52
• 5.1.3 Fluent軟件中邊界條件的設(shè)定52-53
• 5.2 渦旋壓縮機(jī)流固耦合分析模型邊界條件測(cè)定53-57
• 5.2.1 試驗(yàn)控制及測(cè)量參數(shù)53-54
• 5.2.2 主要技術(shù)指標(biāo)54
• 5.2.3 試驗(yàn)原理54-55
• 5.2.4 試驗(yàn)前準(zhǔn)備事項(xiàng)55
• 5.2.5 試驗(yàn)操作步驟55-56
• 5.2.6 試驗(yàn)結(jié)果56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 6 渦旋壓縮機(jī)的流固耦合仿真模擬58-74
• 6.1 渦旋壓縮機(jī)流體分析58-63
• 6.1.1 理論分析模型58
• 6.1.2 耦合方法58-59
• 6.1.3 網(wǎng)格劃分59
• 6.1.4 數(shù)值模擬59-60
• 6.1.5 動(dòng)網(wǎng)格60-61
• 6.1.6 計(jì)算結(jié)果及分析61-63
• 6.2 動(dòng)渦旋盤(pán)在耦合作用下變形情況分析63-72
• 6.2.1 進(jìn)行耦合分析的前處理63-64
• 6.2.2 耦合作用下動(dòng)渦旋盤(pán)的應(yīng)力應(yīng)變分析64-71
• 6.2.3 熱耦合作用下動(dòng)渦旋盤(pán)的溫度分析71-72
• 6.3 本章小結(jié)72-74
• 7 結(jié)論與展望74-76
• 7.1 研究結(jié)論74-75
• 7.2 展望75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 附錄81

【相似文獻(xiàn)】

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