本文關(guān)鍵詞：車載雙螺桿壓縮機流場分析及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：車載雙螺桿壓縮機是為散裝水泥車提供氣力輸送的容積式氣體壓縮機械,氣體在壓縮機內(nèi)部流動為復(fù)雜的三維粘性可壓縮流動,轉(zhuǎn)子是雙螺桿壓縮機的核心部件,在流場作用下其受力復(fù)雜,壓縮機故障的70%為轉(zhuǎn)子故障。為降低其故障率,提高壓縮機運行效率,本文采用數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的方法,對壓縮機內(nèi)部流場進行了三維數(shù)值模擬,并對影響壓縮機工作性能的因素進行研究,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用流固耦合方法對壓縮機轉(zhuǎn)子的強度進行了全面評估。主要工作如下： 1.建立了壓縮機內(nèi)部流場的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上利用CFD仿真軟件FLUENT對壓縮機內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬,得到了其內(nèi)部氣流的壓力場、速度場和溫度場,揭示了氣流在壓縮機內(nèi)部的變化規(guī)律,捕捉到了內(nèi)泄漏、流動損失等流動特征。 2.在壓縮機內(nèi)部流場分析的基礎(chǔ)上,進一步分析得到了不同的轉(zhuǎn)速、壓力比和嚙合間隙對壓縮機出口壓力、出口溫度以及內(nèi)部流動狀況的影響規(guī)律,研究了壓縮機工作性能的影響因素。 3.在考慮流場作用的基礎(chǔ)上,對壓縮機轉(zhuǎn)子進行了流固耦合分析,揭示了流場作用對轉(zhuǎn)子強度性能的影響,綜合考慮轉(zhuǎn)子的受載變形及不同嚙合間隙下壓縮機的工作性能,確定壓縮機工作時轉(zhuǎn)子合理嚙合間隙值為0.14mm。 4.通過實驗得到了不同轉(zhuǎn)速和壓力比對壓縮機的出口壓力、出口溫度的影響,實驗結(jié)果與仿真結(jié)果相吻合,表明前述數(shù)值計算是可信的。研究成果對優(yōu)化雙螺桿壓縮機的運行參數(shù),提高壓縮機的運行效率,降低轉(zhuǎn)子的故障發(fā)生率具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：螺桿壓縮機 轉(zhuǎn)子 數(shù)值模擬 流固耦合 嚙合間隙
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國內(nèi)外螺桿壓縮機的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 壓縮機流場的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 壓縮機性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題來源16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容和研究方法16-18
• 2 雙螺桿壓縮機內(nèi)部流場數(shù)值計算模型18-29
• 2.1 雙螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)及工作原理18-19
• 2.1.1 雙螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)18-19
• 2.1.2 雙螺桿壓縮機工作原理19
• 2.2 雙螺桿壓縮機內(nèi)部流動數(shù)值模擬研究19-26
• 2.2.1 可壓縮湍流流動控制方程19-23
• 2.2.2 壓縮機流場湍流模型23-26
• 2.3 壓縮機流場模擬邊界條件26-28
• 2.3.1 入口、出口邊界條件26-27
• 2.3.2 壁面條件的處理27-28
• 2.4 方程的離散與計算方法28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 雙螺桿壓縮機流場數(shù)值模擬29-39
• 3.1 壓縮機流場模型建立與網(wǎng)格劃分29-31
• 3.2 邊界條件與求解設(shè)置31-32
• 3.2.1 邊界條件設(shè)置31
• 3.2.2 求解設(shè)置31-32
• 3.3 雙螺桿壓縮機內(nèi)部流場模擬結(jié)果及分析32-38
• 3.3.1 壓力場分析32-35
• 3.3.2 速度場分析35-37
• 3.3.3 溫度場分析37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 雙螺桿壓縮機性能影響因素研究39-49
• 4.1 轉(zhuǎn)速對壓縮機性能的影響研究39-42
• 4.1.1 轉(zhuǎn)速與入口、出口壓力關(guān)系39-41
• 4.1.2 轉(zhuǎn)速與入口、出口溫度關(guān)系41
• 4.1.3 轉(zhuǎn)速與壓縮機效率關(guān)系41-42
• 4.2 壓力比對壓縮機性能的影響研究42-45
• 4.2.1 壓力比與出口壓力關(guān)系43-44
• 4.2.2 壓力比與出口溫度關(guān)系44
• 4.2.3 壓力比與壓縮機效率關(guān)系44-45
• 4.3 嚙合間隙對壓縮機性能的影響研究45-47
• 4.3.1 嚙合間隙與出口壓力的關(guān)系46
• 4.3.2 嚙合間隙與出口溫度的關(guān)系46-47
• 4.3.3 嚙合間隙與壓縮機效率的關(guān)系47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 5 流固耦合下螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子力學(xué)分析49-64
• 5.1 轉(zhuǎn)子流固耦合的ALE方法及控制方程49-53
• 5.1.1 流固耦合的ALE方法49-50
• 5.1.2 流固耦合控制方程50-53
• 5.2 轉(zhuǎn)子力學(xué)有限元分析概述53-55
• 5.3 轉(zhuǎn)子力學(xué)有限元分析55-62
• 5.3.1 幾何建模與材料屬性55-56
• 5.3.2 轉(zhuǎn)子網(wǎng)格劃分56-57
• 5.3.3 邊界條件與載荷57
• 5.3.4 轉(zhuǎn)子有限元求解結(jié)果與分析57-62
• 5.4 本章小結(jié)62-64
• 6 螺桿壓縮機工作性能實驗研究64-71
• 6.1 實驗方案設(shè)計64-65
• 6.1.1 實驗對象64-65
• 6.1.2 實驗原理65
• 6.2 實驗設(shè)備與儀器65-66
• 6.3 實驗步驟66-67
• 6.4 實驗結(jié)果與分析67-70
• 6.4.1 實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計67-68
• 6.4.2 實驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比分析68-70
• 6.5 本章小結(jié)70-71
• 7 結(jié)論與展望71-73
• 7.1 主要工作及結(jié)論71-72
• 7.2 研究不足與展望72-73
• 參考文獻73-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果78-79
• 致謝79

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖根福;劉國平;王俊亭;宋紅滾;;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];流體機械;2014年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖根福;無油渦旋壓縮機腔內(nèi)流場建模仿真及實驗研究[D];南昌大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：車載雙螺桿壓縮機流場分析及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：275139