本文關(guān)鍵詞：車載雙螺桿壓縮機(jī)流場分析及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：車載雙螺桿壓縮機(jī)是為散裝水泥車提供氣力輸送的容積式氣體壓縮機(jī)械,氣體在壓縮機(jī)內(nèi)部流動(dòng)為復(fù)雜的三維粘性可壓縮流動(dòng),轉(zhuǎn)子是雙螺桿壓縮機(jī)的核心部件,在流場作用下其受力復(fù)雜,壓縮機(jī)故障的70%為轉(zhuǎn)子故障。為降低其故障率,提高壓縮機(jī)運(yùn)行效率,本文采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,并對(duì)影響壓縮機(jī)工作性能的因素進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用流固耦合方法對(duì)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度進(jìn)行了全面評(píng)估。主要工作如下： 1.建立了壓縮機(jī)內(nèi)部流場的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上利用CFD仿真軟件FLUENT對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了其內(nèi)部氣流的壓力場、速度場和溫度場,揭示了氣流在壓縮機(jī)內(nèi)部的變化規(guī)律,捕捉到了內(nèi)泄漏、流動(dòng)損失等流動(dòng)特征。 2.在壓縮機(jī)內(nèi)部流場分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析得到了不同的轉(zhuǎn)速、壓力比和嚙合間隙對(duì)壓縮機(jī)出口壓力、出口溫度以及內(nèi)部流動(dòng)狀況的影響規(guī)律,研究了壓縮機(jī)工作性能的影響因素。 3.在考慮流場作用的基礎(chǔ)上,對(duì)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了流固耦合分析,揭示了流場作用對(duì)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度性能的影響,綜合考慮轉(zhuǎn)子的受載變形及不同嚙合間隙下壓縮機(jī)的工作性能,確定壓縮機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)子合理嚙合間隙值為0.14mm。 4.通過實(shí)驗(yàn)得到了不同轉(zhuǎn)速和壓力比對(duì)壓縮機(jī)的出口壓力、出口溫度的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果相吻合,表明前述數(shù)值計(jì)算是可信的。研究成果對(duì)優(yōu)化雙螺桿壓縮機(jī)的運(yùn)行參數(shù),提高壓縮機(jī)的運(yùn)行效率,降低轉(zhuǎn)子的故障發(fā)生率具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：螺桿壓縮機(jī) 轉(zhuǎn)子 數(shù)值模擬 流固耦合 嚙合間隙
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH45
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國內(nèi)外螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 壓縮機(jī)流場的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 壓縮機(jī)性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題來源16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容和研究方法16-18
• 2 雙螺桿壓縮機(jī)內(nèi)部流場數(shù)值計(jì)算模型18-29
• 2.1 雙螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理18-19
• 2.1.1 雙螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)18-19
• 2.1.2 雙螺桿壓縮機(jī)工作原理19
• 2.2 雙螺桿壓縮機(jī)內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬研究19-26
• 2.2.1 可壓縮湍流流動(dòng)控制方程19-23
• 2.2.2 壓縮機(jī)流場湍流模型23-26
• 2.3 壓縮機(jī)流場模擬邊界條件26-28
• 2.3.1 入口、出口邊界條件26-27
• 2.3.2 壁面條件的處理27-28
• 2.4 方程的離散與計(jì)算方法28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 雙螺桿壓縮機(jī)流場數(shù)值模擬29-39
• 3.1 壓縮機(jī)流場模型建立與網(wǎng)格劃分29-31
• 3.2 邊界條件與求解設(shè)置31-32
• 3.2.1 邊界條件設(shè)置31
• 3.2.2 求解設(shè)置31-32
• 3.3 雙螺桿壓縮機(jī)內(nèi)部流場模擬結(jié)果及分析32-38
• 3.3.1 壓力場分析32-35
• 3.3.2 速度場分析35-37
• 3.3.3 溫度場分析37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 雙螺桿壓縮機(jī)性能影響因素研究39-49
• 4.1 轉(zhuǎn)速對(duì)壓縮機(jī)性能的影響研究39-42
• 4.1.1 轉(zhuǎn)速與入口、出口壓力關(guān)系39-41
• 4.1.2 轉(zhuǎn)速與入口、出口溫度關(guān)系41
• 4.1.3 轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)效率關(guān)系41-42
• 4.2 壓力比對(duì)壓縮機(jī)性能的影響研究42-45
• 4.2.1 壓力比與出口壓力關(guān)系43-44
• 4.2.2 壓力比與出口溫度關(guān)系44
• 4.2.3 壓力比與壓縮機(jī)效率關(guān)系44-45
• 4.3 嚙合間隙對(duì)壓縮機(jī)性能的影響研究45-47
• 4.3.1 嚙合間隙與出口壓力的關(guān)系46
• 4.3.2 嚙合間隙與出口溫度的關(guān)系46-47
• 4.3.3 嚙合間隙與壓縮機(jī)效率的關(guān)系47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 5 流固耦合下螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子力學(xué)分析49-64
• 5.1 轉(zhuǎn)子流固耦合的ALE方法及控制方程49-53
• 5.1.1 流固耦合的ALE方法49-50
• 5.1.2 流固耦合控制方程50-53
• 5.2 轉(zhuǎn)子力學(xué)有限元分析概述53-55
• 5.3 轉(zhuǎn)子力學(xué)有限元分析55-62
• 5.3.1 幾何建模與材料屬性55-56
• 5.3.2 轉(zhuǎn)子網(wǎng)格劃分56-57
• 5.3.3 邊界條件與載荷57
• 5.3.4 轉(zhuǎn)子有限元求解結(jié)果與分析57-62
• 5.4 本章小結(jié)62-64
• 6 螺桿壓縮機(jī)工作性能實(shí)驗(yàn)研究64-71
• 6.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)64-65
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象64-65
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)原理65
• 6.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器65-66
• 6.3 實(shí)驗(yàn)步驟66-67
• 6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析67-70
• 6.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)67-68
• 6.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比分析68-70
• 6.5 本章小結(jié)70-71
• 7 結(jié)論與展望71-73
• 7.1 主要工作及結(jié)論71-72
• 7.2 研究不足與展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果78-79
• 致謝79

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖根福;劉國平;王俊亭;宋紅滾;;動(dòng)網(wǎng)格在渦旋壓縮機(jī)三維流場數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J];流體機(jī)械;2014年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖根福;無油渦旋壓縮機(jī)腔內(nèi)流場建模仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D];南昌大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：車載雙螺桿壓縮機(jī)流場分析及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：275139