高壓空氣壓縮機的輕量化設(shè)計
發(fā)布時間:2023-01-14 17:13
汽車作為人們?nèi)粘I钪械闹饕煌üぞ?在為我們帶來便利的同時,也加劇了對能源的消耗,更成為了危害環(huán)境的主要污染源,為應(yīng)對現(xiàn)狀,世界各國關(guān)于汽車制動能回收技術(shù)的研究不斷涌現(xiàn)出來。汽車制動能回收的方式多種多樣,汽車制動能回收技術(shù)是將汽車制動過程中產(chǎn)生的制動能轉(zhuǎn)化為電能或機械能儲存,其方式多種多樣,空氣壓縮機作為制動能回收的新型方式是近年來研究的熱點,該技術(shù)中高壓空氣壓縮機是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),壓縮機的各項性能指標會直接影響制動能回收的效果。隨著汽車能源再利用技術(shù)的發(fā)展,更加體現(xiàn)出研發(fā)高壓空氣壓縮機的重要性和必要性。近些年長期存在汽車制動能回收技術(shù)落后于汽車行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀有了較大的改善,與此同時一種新型輕量化的高壓斜盤式空氣壓縮機系統(tǒng)應(yīng)運而生,該系統(tǒng)穩(wěn)定可控,且可滿足超高壓、輕量化的要求。壓縮機作為新型儲能元件,應(yīng)用在汽車制動能回收再利用系統(tǒng)的混合動力汽車上,本文以傳統(tǒng)壓縮機的工作原理為基礎(chǔ),采用雙側(cè)氣缸布置方案且氣缸直徑逐漸減小的多級壓縮方式,配合分級冷卻的方式展開。主要研究工作如下:(1)對高壓斜盤式空氣壓縮機的性能分析。主要包括熱力學、運動學和動力學三個方面。從氣缸內(nèi)氣體狀態(tài)著手分析,...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)
1.5 本章小結(jié)
2 高壓斜盤式空氣壓縮機的理論基礎(chǔ)
2.1 壓縮機類型和結(jié)構(gòu)選擇
2.1.1 斜盤式壓縮機種類、特點及應(yīng)用場合
2.1.2 斜盤式壓縮機的高氣壓設(shè)計中氣缸布置方案
2.2 高壓斜盤式壓縮機工作機理分析
2.3 高壓斜盤式空氣壓縮機增壓和壓力比的分配
2.3.1 單級壓縮與多級壓縮兩種增壓方式的特點及應(yīng)用場合
2.3.2 多級壓縮增壓方式的壓力分配
2.4 本章小結(jié)
3 高氣壓斜盤式壓縮機性能分析
3.1 高壓斜盤式壓縮機熱力學分析
3.1.1 工作循環(huán)過程熱力學分析
3.1.2 排氣溫度評估
3.2 高壓斜盤式空氣壓縮機運動學分析
3.2.1 主軸與斜盤之間運動的幾何關(guān)系
3.2.2 柱塞的運動學參數(shù)的確定
3.2.3 基于MATLAB下的各運動學參數(shù)分析
3.2.4 柱塞與斜盤接觸點的運動
3.2.5 各級氣缸內(nèi)壓強分析
3.3 高壓的斜盤式空氣壓縮機的動力學分析
3.3.1 柱塞的受力分析
3.3.2 活塞的質(zhì)量對壓縮機動平衡的影響
3.4 本章小結(jié)
4 輕量化的高壓空氣壓縮機方案設(shè)計
4.1 壓縮機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)確定
4.1.1 壓縮機中斜盤傾角的確定
4.1.2 壓縮機的轉(zhuǎn)速確定
4.1.3 壓縮機各級工作容積和活塞直徑的確定
4.2 輕量化的高壓空氣壓縮機總體設(shè)計
4.3 壓縮機的關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.1 旋轉(zhuǎn)和壓縮部分設(shè)計
4.3.2 柱塞組件設(shè)計
4.3.3 氣閥和閥體設(shè)計
4.3.4 外箱體設(shè)計
4.4 本章小結(jié)
5 高壓空氣壓縮機的高效級間冷卻級管路設(shè)計與仿真
5.1 冷卻管路布置原則
5.2 新型冷卻管路設(shè)計方案
5.3 冷卻管路模型求解與仿真
5.3.1 數(shù)學模型建立
5.3.2 分級冷卻中冷卻管路仿真分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、攻讀碩士期間的學術(shù)論文及研究成果
個人簡歷
攻讀碩士期間的學術(shù)論文及研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車用空壓機排氣閥片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真[J]. 韓書葵,劉宏偉,趙子開,畢珊珊,馮偉娜. 機械工程與自動化. 2018(04)
[2]泵驅(qū)動兩相復(fù)合制冷機組變頻運轉(zhuǎn)特性[J]. 馬國遠,王絢,周峰. 北京工業(yè)大學學報. 2017(08)
[3]Unsteady Behavior of Leading-edge Vortex and Diffuser Stall in a Centrifugal Compressor with Vaned Diffuser[J]. Nobumichi FUJISAWA,Shotaro HARA,Yutaka OHTA. Journal of Thermal Science. 2016(01)
[4]不同流量系數(shù)下葉頂間隙對離心壓縮機模型級性能的影響[J]. 李振華,孫玉瑩,李云,馬健峰,王宇,孫洋. 流體機械. 2015(10)
[5]往復(fù)式壓縮機管道設(shè)計[J]. 付振海. 廣州化工. 2014(10)
[6]液壓氣動專利講壇(5) 液壓混合動力傳動裝置[J]. 張國賢. 流體傳動與控制. 2012(03)
[7]氣動燃油混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 李曉芳,蘇鐵熊,王世耀. 汽車工程師. 2011(12)
[8]壓縮機的現(xiàn)狀、發(fā)展及新型技術(shù)展望[J]. 嚴天宏,梁嘉麟,李青. 壓縮機技術(shù). 2011(01)
[9]混合動力工程機械閃耀bauma China 2010展[J]. 孟慶勇,孫輝. 建設(shè)機械技術(shù)與管理. 2011(01)
[10]液壓混合動力技術(shù)研究及展望[J]. 付松青,姜艷,李騰騰,秦孔建,鐘紹華. 汽車工程師. 2010(11)
博士論文
[1]電液伺服斜盤柱塞式液壓變壓器的研究[D]. 劉成強.哈爾濱工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]法雷奧壓縮機(長春)有限公司電動壓縮機發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 王琳.吉林大學 2017
[2]對動平衡型立式壓縮機機構(gòu)動力分析[D]. 王光輝.沈陽工業(yè)大學 2017
[3]混合動力系統(tǒng)中多級斜盤式柱塞氣泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與實驗研究[D]. 吳嘉宜.鄭州大學 2017
[4]多級斜盤柱塞式氣泵的研究[D]. 閆揚義.鄭州大學 2016
[5]壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率分析[D]. 張磊.北京交通大學 2013
[6]基于儲能技術(shù)的城軌交通再生制動能量利用方案研究[D]. 蘇玉京.華中科技大學 2013
[7]基于球軸承剛度計算的電主軸結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[D]. 李娜.華中科技大學 2011
[8]15T2半無油活塞式空氣壓縮機設(shè)計和開發(fā)[D]. 徐軍.南京理工大學 2010
[9]并聯(lián)混合動力汽車動力總成控制策略的仿真研究[D]. 陳萍.吉林大學 2007
[10]嵌固葉片式汽車空調(diào)壓縮機的研究[D]. 劉曉婧.廣西大學 2007
本文編號:3730767
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)
1.5 本章小結(jié)
2 高壓斜盤式空氣壓縮機的理論基礎(chǔ)
2.1 壓縮機類型和結(jié)構(gòu)選擇
2.1.1 斜盤式壓縮機種類、特點及應(yīng)用場合
2.1.2 斜盤式壓縮機的高氣壓設(shè)計中氣缸布置方案
2.2 高壓斜盤式壓縮機工作機理分析
2.3 高壓斜盤式空氣壓縮機增壓和壓力比的分配
2.3.1 單級壓縮與多級壓縮兩種增壓方式的特點及應(yīng)用場合
2.3.2 多級壓縮增壓方式的壓力分配
2.4 本章小結(jié)
3 高氣壓斜盤式壓縮機性能分析
3.1 高壓斜盤式壓縮機熱力學分析
3.1.1 工作循環(huán)過程熱力學分析
3.1.2 排氣溫度評估
3.2 高壓斜盤式空氣壓縮機運動學分析
3.2.1 主軸與斜盤之間運動的幾何關(guān)系
3.2.2 柱塞的運動學參數(shù)的確定
3.2.3 基于MATLAB下的各運動學參數(shù)分析
3.2.4 柱塞與斜盤接觸點的運動
3.2.5 各級氣缸內(nèi)壓強分析
3.3 高壓的斜盤式空氣壓縮機的動力學分析
3.3.1 柱塞的受力分析
3.3.2 活塞的質(zhì)量對壓縮機動平衡的影響
3.4 本章小結(jié)
4 輕量化的高壓空氣壓縮機方案設(shè)計
4.1 壓縮機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)確定
4.1.1 壓縮機中斜盤傾角的確定
4.1.2 壓縮機的轉(zhuǎn)速確定
4.1.3 壓縮機各級工作容積和活塞直徑的確定
4.2 輕量化的高壓空氣壓縮機總體設(shè)計
4.3 壓縮機的關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.1 旋轉(zhuǎn)和壓縮部分設(shè)計
4.3.2 柱塞組件設(shè)計
4.3.3 氣閥和閥體設(shè)計
4.3.4 外箱體設(shè)計
4.4 本章小結(jié)
5 高壓空氣壓縮機的高效級間冷卻級管路設(shè)計與仿真
5.1 冷卻管路布置原則
5.2 新型冷卻管路設(shè)計方案
5.3 冷卻管路模型求解與仿真
5.3.1 數(shù)學模型建立
5.3.2 分級冷卻中冷卻管路仿真分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、攻讀碩士期間的學術(shù)論文及研究成果
個人簡歷
攻讀碩士期間的學術(shù)論文及研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車用空壓機排氣閥片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真[J]. 韓書葵,劉宏偉,趙子開,畢珊珊,馮偉娜. 機械工程與自動化. 2018(04)
[2]泵驅(qū)動兩相復(fù)合制冷機組變頻運轉(zhuǎn)特性[J]. 馬國遠,王絢,周峰. 北京工業(yè)大學學報. 2017(08)
[3]Unsteady Behavior of Leading-edge Vortex and Diffuser Stall in a Centrifugal Compressor with Vaned Diffuser[J]. Nobumichi FUJISAWA,Shotaro HARA,Yutaka OHTA. Journal of Thermal Science. 2016(01)
[4]不同流量系數(shù)下葉頂間隙對離心壓縮機模型級性能的影響[J]. 李振華,孫玉瑩,李云,馬健峰,王宇,孫洋. 流體機械. 2015(10)
[5]往復(fù)式壓縮機管道設(shè)計[J]. 付振海. 廣州化工. 2014(10)
[6]液壓氣動專利講壇(5) 液壓混合動力傳動裝置[J]. 張國賢. 流體傳動與控制. 2012(03)
[7]氣動燃油混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 李曉芳,蘇鐵熊,王世耀. 汽車工程師. 2011(12)
[8]壓縮機的現(xiàn)狀、發(fā)展及新型技術(shù)展望[J]. 嚴天宏,梁嘉麟,李青. 壓縮機技術(shù). 2011(01)
[9]混合動力工程機械閃耀bauma China 2010展[J]. 孟慶勇,孫輝. 建設(shè)機械技術(shù)與管理. 2011(01)
[10]液壓混合動力技術(shù)研究及展望[J]. 付松青,姜艷,李騰騰,秦孔建,鐘紹華. 汽車工程師. 2010(11)
博士論文
[1]電液伺服斜盤柱塞式液壓變壓器的研究[D]. 劉成強.哈爾濱工業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]法雷奧壓縮機(長春)有限公司電動壓縮機發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 王琳.吉林大學 2017
[2]對動平衡型立式壓縮機機構(gòu)動力分析[D]. 王光輝.沈陽工業(yè)大學 2017
[3]混合動力系統(tǒng)中多級斜盤式柱塞氣泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與實驗研究[D]. 吳嘉宜.鄭州大學 2017
[4]多級斜盤柱塞式氣泵的研究[D]. 閆揚義.鄭州大學 2016
[5]壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率分析[D]. 張磊.北京交通大學 2013
[6]基于儲能技術(shù)的城軌交通再生制動能量利用方案研究[D]. 蘇玉京.華中科技大學 2013
[7]基于球軸承剛度計算的電主軸結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[D]. 李娜.華中科技大學 2011
[8]15T2半無油活塞式空氣壓縮機設(shè)計和開發(fā)[D]. 徐軍.南京理工大學 2010
[9]并聯(lián)混合動力汽車動力總成控制策略的仿真研究[D]. 陳萍.吉林大學 2007
[10]嵌固葉片式汽車空調(diào)壓縮機的研究[D]. 劉曉婧.廣西大學 2007
本文編號:3730767
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