本文關(guān)鍵詞：爪式流體機械新型轉(zhuǎn)子型線構(gòu)建及其工作特性研究

  更多相關(guān)文章： 新型爪式轉(zhuǎn)子 型線構(gòu)建 工作過程特性 數(shù)值模擬 受力分析

【摘要】：現(xiàn)有爪式流體機械轉(zhuǎn)子型線，，在爪頂處與爪頂端圓弧相連接處存在兩個不連續(xù)的尖點，工作中實現(xiàn)點與曲線嚙合的缺陷。本論文根據(jù)雙回轉(zhuǎn)運動下的共軛型線嚙合理論，構(gòu)建出一種新型爪式轉(zhuǎn)子型線并得到其全部型線方程，由圓弧與擺線的法向等距曲線光滑連接構(gòu)成，在爪頂處不存在尖點，工作中實現(xiàn)圓弧與曲線相嚙合，具有工作嚙合密封性好、余隙容積小，能夠適用更高壓力和溫度等優(yōu)點，提高了轉(zhuǎn)子的性能和使用壽命。分析了爪式流體機械的工作過程特性，對其特有的混合過程進行了詳細(xì)分析，建立新型爪式轉(zhuǎn)子壓縮機工作過程的熱力學(xué)模型，并計算了新型爪式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動所形成的周期性容積變化規(guī)律對壓縮機工作過程特性的影響，得到其工作過程中容積腔內(nèi)的壓力與溫度變化的規(guī)律和容積周期性變化之間的關(guān)系。研究了新型轉(zhuǎn)子的爪式壓縮機工作過程中具有移動邊界、氣體壓縮流動和工作腔容積周期性變化等特征的氣體非定常流動的數(shù)值模擬方法，得到壓力場、溫度場的分布和進出口氣體流速分布。研究了爪式壓縮機增壓熱力過程的泄漏流動特性，得到了不同嚙合間隙下的氣體增壓過程的壓力和質(zhì)量的參數(shù)變化規(guī)律。將數(shù)值模擬得到的溫度場和壓力場進行離散化處理作為載荷的條件，對爪式轉(zhuǎn)子受力計算方法，得到了爪式轉(zhuǎn)子的應(yīng)力場分布，研究了其工作過程中流動與轉(zhuǎn)子受力相互影響的單項流固耦合問題，找出了受應(yīng)力集中的位置和應(yīng)力最大值的部位。與原有尖點的爪式轉(zhuǎn)子型線在工作過程、轉(zhuǎn)子受力等方面進行對比，證實其優(yōu)越性能。
【關(guān)鍵詞】：新型爪式轉(zhuǎn)子 型線構(gòu)建 工作過程特性 數(shù)值模擬 受力分析
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)（華東）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH45;TK05
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題來源和意義9-10
• 1.2 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題10-11
• 1.2.1 研究目標(biāo)10-11
• 1.2.2 研究內(nèi)容11
• 1.2.3 擬解決的關(guān)鍵問題11
• 1.3 研究方法、技術(shù)路線、研究方案分析11-12
• 1.4 課題的創(chuàng)新性12-13
• 第二章 爪式流體機械技術(shù)簡介13-20
• 2.1 爪式流體機械轉(zhuǎn)子型線國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 2.2 爪式流體機械工作過程特性的研究進展14-16
• 2.2.1 爪式流體機械的結(jié)構(gòu)形式與工作參數(shù)14
• 2.2.2 爪式流體機械工作過程研究14-15
• 2.2.3 爪式流體機械冷卻與潤滑性能15
• 2.2.4 爪式流體機械的密封性能15-16
• 2.3 數(shù)值模擬爪式流體機械的研究現(xiàn)狀16-18
• 2.3.1 數(shù)值模擬流場的發(fā)展16-17
• 2.3.2 數(shù)值模擬爪式流體機械工作特性基本方法17-18
• 2.4 有限元分析爪式流體機械國內(nèi)外進展研究18-20
• 2.4.1 有限元分析的發(fā)展18-19
• 2.4.2 有限元分析爪式流體機械工作特性的基本方法19-20
• 第三章 新型爪式轉(zhuǎn)子型線的構(gòu)建方法和型線方程20-36
• 3.1 尖點轉(zhuǎn)子型線的構(gòu)建20-28
• 3.1.1 尖點轉(zhuǎn)子型線構(gòu)建方法20-23
• 3.1.2 尖點轉(zhuǎn)子型線的共軛求解23-27
• 3.1.3 尖點型線構(gòu)建的嚙合驗證27-28
• 3.2 爪式流體機械新型轉(zhuǎn)子型線的構(gòu)建28-34
• 3.2.1 新型轉(zhuǎn)子型線構(gòu)建原理28-29
• 3.2.2 新型轉(zhuǎn)子型線構(gòu)建方法29-33
• 3.2.3 新型轉(zhuǎn)子型線的嚙合驗證33-34
• 3.3 兩種型線的優(yōu)缺點的對比與討論34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 爪式流體機械的工作原理和混合過程工作特性36-49
• 4.1 爪式流體機械的工作原理36-37
• 4.2 爪式流體機械工作特性研究37-39
• 4.2.1 爪式流體機械的吸氣過程37-38
• 4.2.2 爪式流體機械的壓縮過程38
• 4.2.3 爪式流體機械的排氣過程38-39
• 4.2.4 爪式流體機械吸、排氣口的開設(shè)原則39
• 4.3 爪式流體機械特有混合過程工作特性研究39-43
• 4.3.1 余隙氣體繼續(xù)被壓縮過程40-41
• 4.3.2 余隙容積混合膨脹過程41-42
• 4.3.3 新工作腔內(nèi)形成和繼續(xù)壓縮過程42
• 4.3.4 吸氣前的膨脹過程42
• 4.3.5 爪式流體機械混合過程的特點42-43
• 4.4 爪式流體機械作為壓縮機其容積腔內(nèi)熱力過程工作特性研究43-47
• 4.4.1 爪式壓縮機容積腔變化分析44-45
• 4.4.2 爪式壓縮機腔內(nèi)壓力與溫度的變化分析45-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第五章 爪式壓縮機工作特性數(shù)值模擬研究49-66
• 5.1 幾何模型與計算求解49-51
• 5.2 嚙合間隙對爪式壓縮機內(nèi)壓縮過程影響的數(shù)值模擬研究51-55
• 5.3 新型爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的壓縮過程工作特性模擬55-56
• 5.4 兩種爪式壓縮機混合過程數(shù)值模擬56-60
• 5.4.1 尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機混合過程數(shù)值模擬研究56-58
• 5.4.2 新型爪式轉(zhuǎn)子壓縮機混合過程數(shù)值模擬研究58-60
• 5.5 尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機三維數(shù)值模擬研究60-64
• 5.5.1 尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機 3D 建模與網(wǎng)格劃分60
• 5.5.2 尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機三維數(shù)值模擬60-64
• 5.6 兩種爪式壓縮機數(shù)值模擬對比64-65
• 5.7 本章小結(jié)65-66
• 第六章 爪式壓縮機轉(zhuǎn)子有限元分析66-80
• 6.1 爪式轉(zhuǎn)子壓縮機受氣體阻力矩的分析66-68
• 6.2 新型爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的有限元模擬68-74
• 6.2.1 有限元分析的幾何建模與網(wǎng)格劃分68-69
• 6.2.2 載荷施加69-70
• 6.2.3 吸起開始時刻新型爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的轉(zhuǎn)子應(yīng)力模擬分析70-71
• 6.2.4 排氣開始時刻新型爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的應(yīng)力分析71-72
• 6.2.5 排氣結(jié)束時刻新型爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的應(yīng)力分析72
• 6.2.6 混合過程局部高壓產(chǎn)生出應(yīng)力分析72-73
• 6.2.7 新工作腔形成產(chǎn)生局部高壓的應(yīng)力分析73-74
• 6.3 尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的有限元模擬74-78
• 6.3.1 吸起開始時刻尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的應(yīng)力分析74-75
• 6.3.2 排氣開始時刻尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的應(yīng)力分析75-76
• 6.3.3 排氣結(jié)束時刻尖爪式轉(zhuǎn)子壓縮機的應(yīng)力分析76
• 6.3.4 混合過程局部高壓產(chǎn)生出應(yīng)力分析76-77
• 6.3.5 新工作腔形成產(chǎn)生局部高壓的應(yīng)力分析77-78
• 6.4 兩種爪式壓縮機有限元應(yīng)力分析對比結(jié)論78-79
• 6.5 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論80-82
• 參考文獻82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果86-87
• 致謝87

【參考文獻】

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本文編號：920652