滚动转子压缩机壳体内流动特性数值模拟研究

发布时间：2019-09-27 12:25

【摘要】：调查表明空调用电量占夏季南方城市用电量的40%,滚动转子压缩机占领家用空调和小型商用空调压缩机90%以上的市场,在人们追求环保又舒适的生活过程中,提高滚动转子压缩机的工作效率无疑具有重要意义。本文基于ANSYS-CFX技术平台,利用动网格方法建立了从吸气口、泵腔直到压缩机壳体内所有流动区域复杂的可压缩三维湍流流动数值计算模型并进行了计算。通过与理论计算结果和实际测试结果进行对比,验证了利用该方法进行滚动转子压缩机数值计算的可行性及所建模型的准确性和可靠性。本文首先应用弹性平滑动网格方法,以R410A新型制冷工质实现了滚动转子压缩机泵腔的数值计算,在此基础之上建立了压缩机消音器和壳体内部制冷剂流动通道的可压缩湍流流动计算模型并实现计算。计算过程中忽略了泵腔内润滑油的影响,并将排气阀片的打开和关闭的运动过程简化为开和关两个状态。将数值计算获得结果中制冷量和实际测量数据比较、将滚动转子所受阻力矩计算所得的压缩机指示效率和测试所得数据进行比较,两者均验证了本文所建计算模型的准确性。通过观察新型制冷工质在压缩机泵腔、消音器以及壳体内的流动过程,分析了制冷剂的流动特性及几何结构对制冷剂流动的影响。分析了泵体内吸气口、吸气腔和排气腔涡旋形成及消失的过程和原因以及吸气口结构对吸气过程的影响；分析了消音器内和压缩机壳体内流体流动特性和压力分布状态及压力变化规律：分析了消音器结构和电机结构对流体流动特性和压力变化规律的影响。通过数值计算得出压缩机壳体内高压制冷剂气体对高速旋转的电机转子风阻大小及变化规律,并分析了定转子结构对转子风阻变化规律的影响。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB652

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本文编号：2542706