發(fā)布時間：2017-10-08 03:17

  本文關(guān)鍵詞：基于動態(tài)分析的新型雙螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子型線的研究

  更多相關(guān)文章： 雙螺桿壓縮機 轉(zhuǎn)子型線 嚙合線 流體分析

【摘要】：隨著中國的城市化進程的提高和人們生活水平的提高，以壓縮機為主要功能部件的家用及商用的冰箱空調(diào)的數(shù)量逐年增加，其對能源的依賴程度也越來越高。雙螺桿壓縮機是壓縮機行業(yè)中最常見的一種，其有操作簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高和方便后期維護等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)及生活的各個環(huán)節(jié)。雙螺桿壓縮機的工作部件主要是一對相互嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子，陰陽轉(zhuǎn)子型線是影響壓縮機性能主要因素。我國在該領(lǐng)域的研究落后于國外，因此對陰陽轉(zhuǎn)子型線的研究具有很重要的意義。 本文研究了雙螺桿壓縮機工作的基本原理及相應(yīng)的特性參數(shù)，例如嚙合線、泄漏三角形等，并總結(jié)了這些參數(shù)對壓縮機整體性能的影響。轉(zhuǎn)子型線是決定壓縮機性能的核心要素，且轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計和研究非常復雜，每種型線的開發(fā)都要經(jīng)過設(shè)計、理論驗證、修改以及實驗等多個過程。本文結(jié)合曲線理論對轉(zhuǎn)子型線參數(shù)化設(shè)計進行了深入研究，并對正向和反向設(shè)計方法進行了研究。正向設(shè)計方法是通過先定義好的一條轉(zhuǎn)子型線，運用曲線共軛理論反求出另外一條型線的設(shè)計方法；反向設(shè)計方法又稱為逆向設(shè)計方法，該方法首先要根據(jù)相關(guān)性能參數(shù)來定義嚙合線，再運用空間嚙合理論求出陰陽轉(zhuǎn)子型線，該方法能夠提前確定特定性能參數(shù)，降低了正向設(shè)計方法中的不確定性，從而可以提高轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計效率。此外本文總結(jié)了國內(nèi)外典型的轉(zhuǎn)子型線的齒曲線分段特點，提出了轉(zhuǎn)子型線新的分段方法，為傳統(tǒng)正向設(shè)計方法提供了相應(yīng)參考。本文結(jié)合了前面的研究的轉(zhuǎn)子型線的正反向設(shè)計相應(yīng)理論知識，將該型線理論編譯在軟件系統(tǒng)中，運用VC++中的OpenGL圖形顯示模塊以及MFC模塊開發(fā)出了正反向轉(zhuǎn)子型線設(shè)計系統(tǒng)。 本文結(jié)合正向設(shè)計理論，基于一些典型型線的特點對單邊不對稱擺線-銷齒圓弧式型線做出了改進，結(jié)合Atlas-X型線的齒高半徑大以及齒間面積大等，在齒曲線類型中引入了NURBS曲線，提高了轉(zhuǎn)子型線的可調(diào)性及適應(yīng)性。并運用正反向轉(zhuǎn)子型線設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計出新型線，運用UG建模軟件對其轉(zhuǎn)子和流場進行三維建模。然后運用流體分析軟件Fluent分析了單邊不對稱擺線-銷齒圓弧式轉(zhuǎn)子流場、日立轉(zhuǎn)子流場以及新型轉(zhuǎn)子流場，得出了相關(guān)的性能參數(shù)，并進行了對比，成功的證明了優(yōu)化的結(jié)果。此外運用UG軟件中的高級仿真模塊對三組陰陽轉(zhuǎn)子進行了靜力學分析，從而驗證了優(yōu)化的可行性。
【關(guān)鍵詞】：雙螺桿壓縮機 轉(zhuǎn)子型線 嚙合線 流體分析
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目錄5-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 引言7-8
• 1.2 螺桿壓縮機的分類及其使用范圍8-10
• 1.2.1 螺桿壓縮機的分類8-9
• 1.2.2 雙螺桿壓縮機的適用范圍9-10
• 1.3 雙螺桿壓縮機的主要結(jié)構(gòu)特點10-11
• 1.4 國內(nèi)外發(fā)展趨勢及研究現(xiàn)狀11-13
• 1.5 本課題研究意義及主要研究內(nèi)容13-15
• 1.5.1 課題的研究意義13
• 1.5.2 課題主要研究內(nèi)容13-15
• 第二章 雙螺桿壓縮機性能參數(shù)及轉(zhuǎn)子幾何特性的研究15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 雙螺桿壓縮機的工作過程15-17
• 2.3 轉(zhuǎn)子型線設(shè)計要素及設(shè)計原則17-19
• 2.3.1 轉(zhuǎn)子型線設(shè)計要素17-18
• 2.3.2 轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計原則18-19
• 2.4 轉(zhuǎn)子幾何特性的研究19-24
• 2.4.1 轉(zhuǎn)子螺旋齒面方程的研究19-21
• 2.4.2 陰陽轉(zhuǎn)子的幾何參數(shù)的研究21-22
• 2.4.3 齒間面積及齒間容積22-23
• 2.4.4 接觸線方程23-24
• 2.5 雙螺桿壓縮機性能參數(shù)的研究24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于正反向設(shè)計理論的轉(zhuǎn)子型線的研究27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 轉(zhuǎn)子型線的正向設(shè)計理論的研究27-31
• 3.2.1 轉(zhuǎn)子型線的動、靜坐標系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系27-28
• 3.2.2 轉(zhuǎn)子的齒曲線和共軛曲線28-31
• 3.2.3 嚙合線方程31
• 3.3 正向設(shè)計的曲線理論研究31-37
• 3.4 基于逆向設(shè)計的轉(zhuǎn)子型線性能影響因素分析37-41
• 3.4.1 逆向設(shè)計理論的基本原理37-40
• 3.4.2 嚙合線設(shè)計的準則40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 基于典型型線的型線設(shè)計方法的研究43-65
• 4.1 引言43
• 4.2 典型型線的研究43-51
• 4.2.1 對稱圓弧式型線43-45
• 4.2.2 不對稱式型線45-48
• 4.2.3 新型不對稱型線48-51
• 4.3 基于典型型線的分段方法的研究51-53
• 4.4 基于正向設(shè)計理論的典型型線的改進53-61
• 4.4.1 改進型線的齒曲線53-54
• 4.4.2 改進型線的方程54-61
• 4.5 新舊型線的性能對比61-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第五章 基于正反向設(shè)計理論的型線設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)65-77
• 5.1 引言65
• 5.2 型線設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境65-67
• 5.3 正反向型線設(shè)計系統(tǒng)67-72
• 5.3.1 正方向轉(zhuǎn)子型線設(shè)計系統(tǒng)的主界面67-68
• 5.3.2 正向設(shè)計模塊68-70
• 5.3.3 反向設(shè)計模塊70-72
• 5.3.4 典型型線模塊72
• 5.4 基于新型型線的型線設(shè)計系統(tǒng)的應(yīng)用72-75
• 5.5 本章小結(jié)75-77
• 第六章 基于動態(tài)分析的新型型線的研究77-93
• 6.1 引言77
• 6.2 流體動力學分析的研究77-79
• 6.2.1 CFD 的分析過程77-78
• 6.2.2 常用湍流模型的研究78-79
• 6.3 雙螺桿壓縮機流體模型的數(shù)值模擬計算79-88
• 6.3.1 雙螺桿壓縮機內(nèi)部流場模型的建立79-81
• 6.3.2 流場模型的網(wǎng)格劃分81-82
• 6.3.3 流場模型的數(shù)值分析82-88
• 6.4 轉(zhuǎn)子的靜力學分析88-91
• 6.4.1 轉(zhuǎn)子網(wǎng)格劃分88-89
• 6.4.2 轉(zhuǎn)子的有限元分析89-91
• 6.5 本章小結(jié)91-93
• 第七章 總結(jié)與展望93-95
• 7.1 本文工作總結(jié)93-94
• 7.2 課題展望94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻96-99
• 附錄：作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文99

【參考文獻】

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本文編號：991678