渦旋壓縮機瞬態(tài)流動數(shù)值模擬及吸氣流道改型研究
發(fā)布時間:2021-12-11 22:35
渦旋壓縮機是一種容積式壓縮機,與往復(fù)式及滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機相比具有體積小、效率高、噪聲低、可靠性高和壽命長等優(yōu)點,在中小容量的壓縮機中具有很大的性能優(yōu)勢,是高性能壓縮機發(fā)展的主要方向之一。本文以渦旋壓縮機為研究對象,采用三維CFD數(shù)值模擬方法,研究了渦旋壓縮機吸氣流道內(nèi)非穩(wěn)態(tài)流動特性,通過對吸氣流道結(jié)構(gòu)進行改型揭示了流道結(jié)構(gòu)對渦旋壓縮機性能的影響機制,獲得了最佳的吸氣流道改型方案,最后對異步吸排氣渦旋壓縮機的性能進行了分析。主要研究內(nèi)容與結(jié)論總結(jié)如下:(1)建立了含有雙間隙流體域模型的渦旋壓縮機非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算模型,驗證了模型的準確性。結(jié)果表明,軸向間隙對渦旋壓縮機的COP、絕熱效率和排氣溫度的影響更大,而徑向間隙對容積效率的影響更大。(2)從兩方面提出了渦旋壓縮機吸氣流道改型的六種方案,研究了不同吸氣結(jié)構(gòu)下渦旋壓縮機的容積效率和吸氣氣流脈動變化規(guī)律,分析了不同吸氣流道中瞬態(tài)流場的分布特性。結(jié)果表明,擴大的吸氣流道對渦旋壓縮機容積效率的提升作用相對有限,而縮小的吸氣流道可以有效地提高壓縮機的容積效率。由于渦旋壓縮機動渦盤運動引起的吸氣流道容積的變化導(dǎo)致了吸氣質(zhì)量流量的脈動,在縮小壓縮機吸氣...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1本文研究思路與技術(shù)路線??Fig.?1-1?Research?ideas?and?technical?route??
?西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文???制只能設(shè)置一個吸氣山進入吸氣腔Suc_2的氣體需要繞過吸氣流道才能進入腔內(nèi)。吸氣??腔內(nèi)氣體的狀態(tài)決定了壓縮過程的初始條件,壓縮機各部件之間的換熱及流動損失必然會??引起進入兩吸氣腔的氣體狀態(tài)在時間和空間,上的不對稱性,這種不對稱性造成的吸氣損失??和流動損失是影響渦旋壓縮機性能的主要因素%。??吸氣腔Sucj??吸氣腔Suc_2?吸氣流遒??圖2-2渦旋壓縮機吸氣過程示意圖??Fig.2-2?Schematic?of?the?suction?process?of?a?scroll?compressor??2.?2渦旋壓縮機型線理論與幾何容積分析??2.?2.?1渦旋壓縮機型線理論??本文所研宄渦旋壓縮機渦圈型線為圓漸開線,動靜盤中心漸開線型線是相同的。如圖??2-3所示,以漸開線展角p為參考變量;則圓漸開線的方程表示為:??fx?=?a(cos?cp-\-(psin?cp)??=?a(sin<^-^cos?cp)??式中:??u?-漸開線棊圓半徑@??^?a<pd<p??jlL??\\?基圓??a??圖2-3漸開線及幾何關(guān)系??Fig.2-3?Involute?and?geometric?relations??10??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]第2章 壓縮機市場發(fā)展分析[J]. 李玉斌,謝利昌,初琦,李玲珊. 制冷技術(shù). 2019(S1)
[2]渦旋壓縮機單渦旋雙級結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J]. 劉國平,劉慧,張帥. 南昌大學(xué)學(xué)報(工科版). 2018(03)
[3]渦旋壓縮機全嚙合漸變壁厚渦旋齒的設(shè)計與分析[J]. 王君,劉強,曹晨燕,龐曉峰,崔鋒. 工程熱物理學(xué)報. 2018(08)
[4]渦旋壓縮機技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 周英濤,張曉丹,劉忠賞. 制冷與空調(diào). 2017(07)
[5]渦旋壓縮機非定常流動的三維數(shù)值模擬[J]. 查海濱,張曉慧,王君,姜營,仇性啟. 流體機械. 2016(02)
[6]基于結(jié)構(gòu)化動網(wǎng)格的渦旋壓縮機內(nèi)部流場模擬[J]. 王君,宋永興,姜營,李強,章大海. 工程熱物理學(xué)報. 2016(02)
[7]動網(wǎng)格在渦旋壓縮機三維流場數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 肖根福,劉國平,王俊亭,宋紅滾. 流體機械. 2014(01)
[8]基于混合智能算法的渦旋壓縮機優(yōu)化設(shè)計[J]. 邵兵. 壓縮機技術(shù). 2011(05)
[9]渦旋壓縮機非穩(wěn)態(tài)工作過程的數(shù)值模擬[J]. 蘇順玉,張春枝,陳儉,劉秋新. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2010(06)
[10]渦旋壓縮機型線參數(shù)偏好性優(yōu)化設(shè)計[J]. 王立存,梁學(xué)棟,劉愛軍,杜力,宋李俊. 重慶大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
碩士論文
[1]無油渦旋空氣壓縮膨脹一體機的設(shè)計與研究[D]. 李宇鋒.南昌大學(xué) 2016
本文編號:3535524
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1本文研究思路與技術(shù)路線??Fig.?1-1?Research?ideas?and?technical?route??
?西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文???制只能設(shè)置一個吸氣山進入吸氣腔Suc_2的氣體需要繞過吸氣流道才能進入腔內(nèi)。吸氣??腔內(nèi)氣體的狀態(tài)決定了壓縮過程的初始條件,壓縮機各部件之間的換熱及流動損失必然會??引起進入兩吸氣腔的氣體狀態(tài)在時間和空間,上的不對稱性,這種不對稱性造成的吸氣損失??和流動損失是影響渦旋壓縮機性能的主要因素%。??吸氣腔Sucj??吸氣腔Suc_2?吸氣流遒??圖2-2渦旋壓縮機吸氣過程示意圖??Fig.2-2?Schematic?of?the?suction?process?of?a?scroll?compressor??2.?2渦旋壓縮機型線理論與幾何容積分析??2.?2.?1渦旋壓縮機型線理論??本文所研宄渦旋壓縮機渦圈型線為圓漸開線,動靜盤中心漸開線型線是相同的。如圖??2-3所示,以漸開線展角p為參考變量;則圓漸開線的方程表示為:??fx?=?a(cos?cp-\-(psin?cp)??=?a(sin<^-^cos?cp)??式中:??u?-漸開線棊圓半徑@??^?a<pd<p??jlL??\\?基圓??a??圖2-3漸開線及幾何關(guān)系??Fig.2-3?Involute?and?geometric?relations??10??
?西安理工大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文???制只能設(shè)置一個吸氣山進入吸氣腔Suc_2的氣體需要繞過吸氣流道才能進入腔內(nèi)。吸氣??腔內(nèi)氣體的狀態(tài)決定了壓縮過程的初始條件,壓縮機各部件之間的換熱及流動損失必然會??引起進入兩吸氣腔的氣體狀態(tài)在時間和空間,上的不對稱性,這種不對稱性造成的吸氣損失??和流動損失是影響渦旋壓縮機性能的主要因素%。??吸氣腔Sucj??吸氣腔Suc_2?吸氣流遒??圖2-2渦旋壓縮機吸氣過程示意圖??Fig.2-2?Schematic?of?the?suction?process?of?a?scroll?compressor??2.?2渦旋壓縮機型線理論與幾何容積分析??2.?2.?1渦旋壓縮機型線理論??本文所研宄渦旋壓縮機渦圈型線為圓漸開線,動靜盤中心漸開線型線是相同的。如圖??2-3所示,以漸開線展角p為參考變量;則圓漸開線的方程表示為:??fx?=?a(cos?cp-\-(psin?cp)??=?a(sin<^-^cos?cp)??式中:??u?-漸開線棊圓半徑@??^?a<pd<p??jlL??\\?基圓??a??圖2-3漸開線及幾何關(guān)系??Fig.2-3?Involute?and?geometric?relations??10??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]第2章 壓縮機市場發(fā)展分析[J]. 李玉斌,謝利昌,初琦,李玲珊. 制冷技術(shù). 2019(S1)
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[3]渦旋壓縮機全嚙合漸變壁厚渦旋齒的設(shè)計與分析[J]. 王君,劉強,曹晨燕,龐曉峰,崔鋒. 工程熱物理學(xué)報. 2018(08)
[4]渦旋壓縮機技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 周英濤,張曉丹,劉忠賞. 制冷與空調(diào). 2017(07)
[5]渦旋壓縮機非定常流動的三維數(shù)值模擬[J]. 查海濱,張曉慧,王君,姜營,仇性啟. 流體機械. 2016(02)
[6]基于結(jié)構(gòu)化動網(wǎng)格的渦旋壓縮機內(nèi)部流場模擬[J]. 王君,宋永興,姜營,李強,章大海. 工程熱物理學(xué)報. 2016(02)
[7]動網(wǎng)格在渦旋壓縮機三維流場數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 肖根福,劉國平,王俊亭,宋紅滾. 流體機械. 2014(01)
[8]基于混合智能算法的渦旋壓縮機優(yōu)化設(shè)計[J]. 邵兵. 壓縮機技術(shù). 2011(05)
[9]渦旋壓縮機非穩(wěn)態(tài)工作過程的數(shù)值模擬[J]. 蘇順玉,張春枝,陳儉,劉秋新. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2010(06)
[10]渦旋壓縮機型線參數(shù)偏好性優(yōu)化設(shè)計[J]. 王立存,梁學(xué)棟,劉愛軍,杜力,宋李俊. 重慶大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
碩士論文
[1]無油渦旋空氣壓縮膨脹一體機的設(shè)計與研究[D]. 李宇鋒.南昌大學(xué) 2016
本文編號:3535524
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