本文關(guān)鍵詞：內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機設(shè)計與性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：StarRotor發(fā)動機作為一種全新的布雷頓循環(huán)發(fā)動機，相較于傳統(tǒng)的地面交通工具用內(nèi)燃機，具有功率密度高、多燃料、低成本等諸多優(yōu)點。作為StarRotor發(fā)動機的主要組成部分之一，壓縮機直接影響發(fā)動機的效率、燃油消耗率等性能。內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機正是一種非常適合于StarRotor發(fā)動機的容積式壓縮機。內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機采用傳統(tǒng)上用于機油泵的擺線齒輪機構(gòu)作為其核心部件，工作介質(zhì)由液體變?yōu)闅怏w，對該類型機構(gòu)的設(shè)計要求更為嚴格；內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機在壓縮時通過采用濕壓縮來降低工作介質(zhì)的溫度，因而研究濕壓縮對內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機的性能的影響具有極為重要的意義。 論文通過對StarRotor發(fā)動機的總體設(shè)計要求，確定內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機的總體設(shè)計。論文給出內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機擺線齒輪機構(gòu)型線的設(shè)計方法及工作腔容積的計算方法。通過對壓比控制裝置的設(shè)計，來滿足內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機壓比可調(diào)的要求；通過對機械同步機構(gòu)的設(shè)計，使得內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機在工作時，擺線齒輪機構(gòu)不出現(xiàn)打齒問題。論文通過分別選擇45鋼與Al為材料對擺線齒輪機構(gòu)進行有限元分析，給出內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機擺線齒輪機構(gòu)材料選擇的要求。 論文從StarRotor發(fā)動機總體設(shè)計的角度和壓縮機的性能參數(shù)的角度，建立性能分析的熱力學模型，將內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機的壓縮過程分為定溫壓縮與非定溫壓縮兩類，研究內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機的性能。對內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機的性能的分析結(jié)果顯示，采用濕壓縮的內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機相較于傳統(tǒng)的速度式壓縮機具有壓比范圍寬、無喘振、功率低的優(yōu)勢；噴水比在一定范圍內(nèi)的增加，可以顯著降低壓縮機的排氣溫度，，并一定程度上降低壓縮機的壓比；容積比的增加會引起壓縮機排氣溫度與壓比的顯著增加、功率的降低及發(fā)動機有效燃油消耗率的降低，但容積比不宜過大。 論文對內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機設(shè)計的研究及對采用濕壓縮的內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機性能的研究，為StarRotor發(fā)動機的研制打下基礎(chǔ)，并為發(fā)動機的設(shè)計提供新的思路，這對于改善發(fā)動機的性能具有極為重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：StarRotor發(fā)動機 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機 濕壓縮 設(shè)計 性能分析
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• 主要符號表11-13
• 1. 緒論13-22
• 1.1. 課題研究背景及意義13-14
• 1.2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析14-20
• 1.2.1. 擺線齒輪機構(gòu)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2. 濕壓縮技術(shù)研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3. 論文主要內(nèi)容20-22
• 2. 基本理論22-39
• 2.1. StarRotor 發(fā)動機工作原理22-24
• 2.2. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機工作原理24-28
• 2.3. 濕壓縮過程分析28-30
• 2.4. 理想混合氣體的熱物理性質(zhì)30-38
• 2.4.1. 空氣熱物理性質(zhì)30-32
• 2.4.2. 水和水蒸汽熱物理性質(zhì)32-37
• 2.4.3. 混合氣體的熱物理性質(zhì)37-38
• 2.5. 本章小結(jié)38-39
• 3. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機設(shè)計39-55
• 3.1. 設(shè)計要求39-40
• 3.2. 總體設(shè)計40-42
• 3.2.1. StarRotor 發(fā)動機能量方程40
• 3.2.2. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機排氣量40-41
• 3.2.3. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機功率與效率41
• 3.2.4. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機尺寸41
• 3.2.5. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機壓比41-42
• 3.3. 擺線齒輪機構(gòu)齒輪型線設(shè)計42-48
• 3.3.1. 內(nèi)轉(zhuǎn)子型線42-44
• 3.3.2. 外轉(zhuǎn)子型線44-46
• 3.3.3. 工作腔容積計算46-48
• 3.4. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機結(jié)構(gòu)設(shè)計48-52
• 3.4.1. 壓比控制裝置48-49
• 3.4.2. 同步機構(gòu)49-52
• 3.5. 擺線齒輪機構(gòu)材料選擇52-54
• 3.6. 本章小結(jié)54-55
• 4. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機性能理論分析55-67
• 4.1. 壓縮機的性能參數(shù)55-57
• 4.1.1. 性能目標55-56
• 4.1.2. 基本參數(shù)56-57
• 4.2. 熱力計算模型57-60
• 4.2.1. 控制容積57-59
• 4.2.2. 連續(xù)方程59-60
• 4.2.3. 狀態(tài)方程60
• 4.2.4. 能量方程60
• 4.3. 性能指數(shù)60-62
• 4.3.1. StarRotor 發(fā)動機有效燃油消耗率60-61
• 4.3.2. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機排氣量61
• 4.3.3. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機功率與效率61
• 4.3.4. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機壓比61-62
• 4.4. 性能分析62-66
• 4.4.1. 熱力過程分析62-63
• 4.4.2. 定溫壓縮63-64
• 4.4.3. 非定溫壓縮64-66
• 4.5. 本章小結(jié)66-67
• 5. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機性能計算結(jié)果分析67-78
• 5.1. 特性曲線67-71
• 5.1.1. 內(nèi)嚙合齒輪式壓縮機的特性曲線67-70
• 5.1.2. 與傳統(tǒng)速度式壓縮機的比較70-71
• 5.2. 噴水比、容積比的作用71-76
• 5.2.1. 對溫度的影響72-73
• 5.2.2. 對壓比的影響73-74
• 5.2.3. 對效率影響74-75
• 5.2.4. 對有效燃油消耗率及功率的影響75-76
• 5.3. 本章小結(jié)76-78
• 6. 結(jié)論與展望78-80
• 6.1. 結(jié)論78-79
• 6.2. 展望79-80
• 參考文獻80-84
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果84-85
• 致謝85-86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林莘,趙冠春;活塞壓縮機噴水蒸發(fā)內(nèi)冷卻過程的熱力學研究[J];工程熱物理學報;1987年01期

2 石華鑫,楊紹侃,朱瑞琪;活塞式壓縮機噴水蒸發(fā)冷卻中液滴霧化的研究[J];流體工程;1984年02期

3 馮詩愚;劉衛(wèi)華;高秀峰;李云;顧兆林;;內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機氣體力及力矩[J];南京航空航天大學學報;2007年04期

4 馮詩愚;劉衛(wèi)華;高秀峰;李云;顧兆林;;一種新型內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機幾何關(guān)系[J];南京航空航天大學學報;2007年05期

5 王永青,劉銘,廉樂明,嚴家

本文編號：352834