渦旋壓縮機(jī)瞬態(tài)流動(dòng)數(shù)值模擬及吸氣流道改型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-11 22:35
渦旋壓縮機(jī)是一種容積式壓縮機(jī),與往復(fù)式及滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)相比具有體積小、效率高、噪聲低、可靠性高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),在中小容量的壓縮機(jī)中具有很大的性能優(yōu)勢(shì),是高性能壓縮機(jī)發(fā)展的主要方向之一。本文以渦旋壓縮機(jī)為研究對(duì)象,采用三維CFD數(shù)值模擬方法,研究了渦旋壓縮機(jī)吸氣流道內(nèi)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)特性,通過(guò)對(duì)吸氣流道結(jié)構(gòu)進(jìn)行改型揭示了流道結(jié)構(gòu)對(duì)渦旋壓縮機(jī)性能的影響機(jī)制,獲得了最佳的吸氣流道改型方案,最后對(duì)異步吸排氣渦旋壓縮機(jī)的性能進(jìn)行了分析。主要研究?jī)?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(jī)非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算模型,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明,軸向間隙對(duì)渦旋壓縮機(jī)的COP、絕熱效率和排氣溫度的影響更大,而徑向間隙對(duì)容積效率的影響更大。(2)從兩方面提出了渦旋壓縮機(jī)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(jī)的容積效率和吸氣氣流脈動(dòng)變化規(guī)律,分析了不同吸氣流道中瞬態(tài)流場(chǎng)的分布特性。結(jié)果表明,擴(kuò)大的吸氣流道對(duì)渦旋壓縮機(jī)容積效率的提升作用相對(duì)有限,而縮小的吸氣流道可以有效地提高壓縮機(jī)的容積效率。由于渦旋壓縮機(jī)動(dòng)渦盤運(yùn)動(dòng)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(dòng),在縮小壓縮機(jī)吸氣...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(gè)吸氣山進(jìn)入吸氣腔Suc_2的氣體需要繞過(guò)吸氣流道才能進(jìn)入腔內(nèi)。吸氣??腔內(nèi)氣體的狀態(tài)決定了壓縮過(guò)程的初始條件,壓縮機(jī)各部件之間的換熱及流動(dòng)損失必然會(huì)??引起進(jìn)入兩吸氣腔的氣體狀態(tài)在時(shí)間和空間,上的不對(duì)稱性,這種不對(duì)稱性造成的吸氣損失??和流動(dòng)損失是影響渦旋壓縮機(jī)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(jī)吸氣過(guò)程示意圖??Fig.2-2?Schematic?of?the?suction?process?of?a?scroll?compressor??2.?2渦旋壓縮機(jī)型線理論與幾何容積分析??2.?2.?1渦旋壓縮機(jī)型線理論??本文所研宄渦旋壓縮機(jī)渦圈型線為圓漸開線,動(dòng)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]第2章 壓縮機(jī)市場(chǎng)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(jī)單渦旋雙級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J]. 劉國(guó)平,劉慧,張帥. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2018(03)
[3]渦旋壓縮機(jī)全嚙合漸變壁厚渦旋齒的設(shè)計(jì)與分析[J]. 王君,劉強(qiáng),曹晨燕,龐曉峰,崔鋒. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(08)
[4]渦旋壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周英濤,張曉丹,劉忠賞. 制冷與空調(diào). 2017(07)
[5]渦旋壓縮機(jī)非定常流動(dòng)的三維數(shù)值模擬[J]. 查海濱,張曉慧,王君,姜營(yíng),仇性啟. 流體機(jī)械. 2016(02)
[6]基于結(jié)構(gòu)化動(dòng)網(wǎng)格的渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)模擬[J]. 王君,宋永興,姜營(yíng),李強(qiáng),章大海. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]動(dòng)網(wǎng)格在渦旋壓縮機(jī)三維流場(chǎng)數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 肖根福,劉國(guó)平,王俊亭,宋紅滾. 流體機(jī)械. 2014(01)
[8]基于混合智能算法的渦旋壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 邵兵. 壓縮機(jī)技術(shù). 2011(05)
[9]渦旋壓縮機(jī)非穩(wěn)態(tài)工作過(guò)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(jī)型線參數(shù)偏好性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王立存,梁學(xué)棟,劉愛軍,杜力,宋李俊. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
碩士論文
[1]無(wú)油渦旋空氣壓縮膨脹一體機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李宇鋒.南昌大學(xué) 2016
本文編號(hào):3535524
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(gè)吸氣山進(jìn)入吸氣腔Suc_2的氣體需要繞過(guò)吸氣流道才能進(jìn)入腔內(nèi)。吸氣??腔內(nèi)氣體的狀態(tài)決定了壓縮過(guò)程的初始條件,壓縮機(jī)各部件之間的換熱及流動(dòng)損失必然會(huì)??引起進(jìn)入兩吸氣腔的氣體狀態(tài)在時(shí)間和空間,上的不對(duì)稱性,這種不對(duì)稱性造成的吸氣損失??和流動(dòng)損失是影響渦旋壓縮機(jī)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(jī)吸氣過(guò)程示意圖??Fig.2-2?Schematic?of?the?suction?process?of?a?scroll?compressor??2.?2渦旋壓縮機(jī)型線理論與幾何容積分析??2.?2.?1渦旋壓縮機(jī)型線理論??本文所研宄渦旋壓縮機(jī)渦圈型線為圓漸開線,動(dòng)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(gè)吸氣山進(jìn)入吸氣腔Suc_2的氣體需要繞過(guò)吸氣流道才能進(jìn)入腔內(nèi)。吸氣??腔內(nèi)氣體的狀態(tài)決定了壓縮過(guò)程的初始條件,壓縮機(jī)各部件之間的換熱及流動(dòng)損失必然會(huì)??引起進(jìn)入兩吸氣腔的氣體狀態(tài)在時(shí)間和空間,上的不對(duì)稱性,這種不對(duì)稱性造成的吸氣損失??和流動(dòng)損失是影響渦旋壓縮機(jī)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(jī)吸氣過(guò)程示意圖??Fig.2-2?Schematic?of?the?suction?process?of?a?scroll?compressor??2.?2渦旋壓縮機(jī)型線理論與幾何容積分析??2.?2.?1渦旋壓縮機(jī)型線理論??本文所研宄渦旋壓縮機(jī)渦圈型線為圓漸開線,動(dòng)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]第2章 壓縮機(jī)市場(chǎng)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(jī)單渦旋雙級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J]. 劉國(guó)平,劉慧,張帥. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2018(03)
[3]渦旋壓縮機(jī)全嚙合漸變壁厚渦旋齒的設(shè)計(jì)與分析[J]. 王君,劉強(qiáng),曹晨燕,龐曉峰,崔鋒. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(08)
[4]渦旋壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 周英濤,張曉丹,劉忠賞. 制冷與空調(diào). 2017(07)
[5]渦旋壓縮機(jī)非定常流動(dòng)的三維數(shù)值模擬[J]. 查海濱,張曉慧,王君,姜營(yíng),仇性啟. 流體機(jī)械. 2016(02)
[6]基于結(jié)構(gòu)化動(dòng)網(wǎng)格的渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)模擬[J]. 王君,宋永興,姜營(yíng),李強(qiáng),章大海. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]動(dòng)網(wǎng)格在渦旋壓縮機(jī)三維流場(chǎng)數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 肖根福,劉國(guó)平,王俊亭,宋紅滾. 流體機(jī)械. 2014(01)
[8]基于混合智能算法的渦旋壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 邵兵. 壓縮機(jī)技術(shù). 2011(05)
[9]渦旋壓縮機(jī)非穩(wěn)態(tài)工作過(guò)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(jī)型線參數(shù)偏好性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王立存,梁學(xué)棟,劉愛軍,杜力,宋李俊. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
碩士論文
[1]無(wú)油渦旋空氣壓縮膨脹一體機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李宇鋒.南昌大學(xué) 2016
本文編號(hào):3535524
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