【摘要】：作為新一代容積式壓縮機(jī),渦旋壓縮機(jī)因其自身具有部件少、壓縮效率高以及體積小等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。目前渦旋壓縮機(jī)多采用油潤滑來降低摩擦和排出熱量,但在部分特殊行業(yè)中,對于氣體潔凈度有一定要求,如醫(yī)藥行業(yè)以及食品制造業(yè)。油潤滑顯然不符合這些特殊行業(yè)對于潔凈空氣的要求。因此在現(xiàn)有渦旋壓縮機(jī)的研究基礎(chǔ)上,結(jié)合無油壓縮機(jī)工作的特點(diǎn)開發(fā)了一款新型無油渦旋壓縮機(jī)。針對該型樣機(jī),首先在已有研究基礎(chǔ)上建立其數(shù)學(xué)模型,然后對其內(nèi)部三維流場進(jìn)行了CFD瞬態(tài)仿真計算,并通過試驗(yàn)對壓縮機(jī)性能參數(shù)進(jìn)行了測量,驗(yàn)證了模擬和仿真結(jié)果。主要研究內(nèi)容包含以下幾點(diǎn):(1)對無油渦旋壓縮機(jī)型線的基本理論進(jìn)行了闡述,得到動、靜渦旋型線嚙合的基本關(guān)系,并通過理論計算得到型線參數(shù)方程。對渦旋齒齒頭修正進(jìn)行簡要介紹,使用雙圓弧加直線修正方法對該型壓縮機(jī)齒頭進(jìn)行修正。并對各個工作腔容積進(jìn)行計算,得到容積隨主軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。(2)根據(jù)無油渦旋壓縮機(jī)的幾何模型以及其工作特點(diǎn),建立其數(shù)學(xué)模型,并對其內(nèi)部傳熱及泄漏進(jìn)行了詳細(xì)的分析。根據(jù)質(zhì)量、動量以及能量守恒,建立了仿真計算中工質(zhì)氣體的控制方程,并對其計算方法進(jìn)行了詳盡的分析。對于無油渦旋壓縮機(jī)功率的計算給出了相應(yīng)公式,并計算了各工況下的功率。(3)對無油渦旋壓縮機(jī)三維流場進(jìn)行三維建模,以空氣作為工質(zhì)氣體,運(yùn)用動網(wǎng)格技術(shù)對流場進(jìn)行非定常瞬態(tài)仿真計算。通過仿真計算得到工質(zhì)氣體在不同工況下流場內(nèi)溫度、壓力以及速度的三維分布;得到不同工況下進(jìn)出口質(zhì)量流量隨主軸轉(zhuǎn)動的變化規(guī)律,通過對比差值得到相對應(yīng)的泄漏特性;得到工質(zhì)壓力隨主軸轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律;通過對不同裝配間隙的無油渦旋壓縮機(jī)流場進(jìn)行仿真得到裝配間隙對于工質(zhì)壓力變化的影響。(4)搭建試驗(yàn)平臺,對不同工況下無油渦旋壓縮機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行測量,得到排氣量、排氣溫度、功率以及工質(zhì)氣體在工作腔內(nèi)部壓力的真實(shí)變化規(guī)律。對比仿真計算結(jié)果與試驗(yàn)所得數(shù)據(jù),不僅驗(yàn)證了模擬計算的正確性與準(zhǔn)確性,同時也為今后對該機(jī)型的性能優(yōu)化提供了必要的數(shù)據(jù)支持。
【圖文】：

新型無油渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部流場瞬態(tài)仿真及試驗(yàn)研究階段，即只能得到壓力、溫度以及流速的單一均值，不能獲得其空間分用 CFD 仿真計算，打破了這一限制，不僅可以得到工質(zhì)氣體在流場內(nèi)的三維分布，而且可以直觀的得到流場內(nèi)部的流動狀況以及速度矢量。，，利用 CFD 進(jìn)行仿真，可以使我們更好的發(fā)現(xiàn)并解決問題，具有明確的。渦旋壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理渦旋壓縮機(jī)作為新一代壓縮機(jī)與其他容積式壓縮機(jī)一樣，都是通過壓縮而達(dá)到壓縮工質(zhì)氣體的目的。渦旋壓縮機(jī)的動盤在電機(jī)的驅(qū)動下進(jìn)行公動，使動、靜渦旋盤齒形成的月牙腔容積不斷發(fā)生變化，從而達(dá)到壓縮的。

狼蝗莼

本文編號：2633487