渦旋式壓縮機止推軸承優(yōu)化設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:渦旋式壓縮機止推軸承優(yōu)化設(shè)計,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:渦旋壓縮機在向著更大容量、更高轉(zhuǎn)速、更廣運行范圍的發(fā)展過程中,向渦旋壓縮機軸承可靠性提出了更高的要求。本文針對工程實踐中遇到的渦旋壓縮機動渦旋止推軸承磨損問題進行了研究,應(yīng)用已有的理論結(jié)果結(jié)合工程實際分析了存在的問題,并提出了優(yōu)化改進方案。 本文首先對渦旋壓縮機止推軸承研究現(xiàn)狀進行了介紹,從止推軸承流體動力學(xué)潤滑油膜形成機理出發(fā),討論了利于工程實踐采用的以動渦旋運行穩(wěn)定性狀態(tài)為依據(jù)的分析優(yōu)化動渦旋止推軸承的方法。為得到動渦旋運動穩(wěn)定性狀態(tài),首先分析了渦旋幾何模型,為之后的分析提供了基礎(chǔ)。隨后基于熱力學(xué)第一定律建立了渦旋壓縮過程熱力學(xué)模型,考慮了泄漏和傳熱的影響并從工程分析角度進行了適當?shù)募僭O(shè)和簡化,計算出渦旋腔壓力。最后對動渦旋進行受力分析,計算了動渦旋受力,并最終得到止推軸承支撐反力軌跡。將止推軸承支撐反力軌跡轉(zhuǎn)化到機架止推軸承表面,從支撐反力在機架上的位置判斷動渦旋的運動狀態(tài),進而判斷是否滿足了止推軸承流體動力潤滑油膜的形成條件。 在以上理論研究基礎(chǔ)上,基于計算結(jié)果對渦旋參數(shù)進行優(yōu)化,得到了優(yōu)化后的動渦旋運動狀態(tài)。通過FEA模擬分析和壓縮機實驗驗證相結(jié)合的方法對優(yōu)化方案進行了驗證。結(jié)果顯示:優(yōu)化后的渦旋壓縮機設(shè)計方案通過了壓縮機壽命測試,沒有出現(xiàn)嚴重的止推軸承磨損,解決了工程實踐中遇到的問題。 本文的結(jié)果還表明,以動渦旋穩(wěn)定性來判斷止推軸承流體動力學(xué)潤滑油膜形成條件,從工程實踐看是可行的。此方法簡化了求解油膜動力方程過程,通過理論分析和FEA模擬計算指導(dǎo)設(shè)計過程,從工程應(yīng)用角度具有實際意義。
【關(guān)鍵詞】:渦旋式壓縮機 優(yōu)化設(shè)計 止推軸承
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(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
- Abstract5-8
- 引言8-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 渦旋壓縮機發(fā)展概述9
- 1.2 渦旋壓縮機技術(shù)趨勢9-11
- 1.3 研究課題的背景11-12
- 1.4 渦旋壓縮機止推軸承潤滑理論12-14
- 1.5 本文的研究思路和主要工作14-15
- 2 渦旋壓縮機工作過程分析15-26
- 2.1 渦旋壓縮機幾何工作原理15-17
- 2.2 渦旋壓縮機壓縮腔幾何模型17-22
- 2.2.1 渦旋基本參數(shù)17-20
- 2.2.2 壓縮腔容積20-22
- 2.3 壓縮過程熱力學(xué)分析22-25
- 2.3.1 基本假設(shè)22
- 2.3.2 壓縮過程控制方程22-23
- 2.3.3 泄漏模型23-24
- 2.3.4 傳熱模型24-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 3 渦旋壓縮機動渦旋運動模型及受力分析26-40
- 3.1 動渦旋受力分析26-35
- 3.1.1 切向氣體力27-29
- 3.1.2 徑向氣體力29-31
- 3.1.3 軸向氣體力31-35
- 3.2 任意曲軸旋轉(zhuǎn)角度下動渦旋氣體力計算35-38
- 3.3 動渦旋止推軸承支撐反力位置計算38-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 4 大馬力渦旋壓縮機止推軸承優(yōu)化設(shè)計40-48
- 4.1 動渦旋運動狀態(tài)理論計算40-43
- 4.2 動渦旋運動狀態(tài)優(yōu)化43-44
- 4.3 止推軸承接觸狀態(tài)模擬計算44-46
- 4.4 壓縮機實驗驗證46-48
- 結(jié)論48-49
- 參考文獻49-51
- 致謝51-52
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