活塞压缩机运动部件受力分析及数值模拟

发布时间：2023-04-12 01:55

　　能源需求是我国经济快速增长的必要条件,空调在家用电器中的地位越来越高。高效率低能耗的空调产品,不仅对广大用户,而且对整个社会都具有重要的节能作用。作为制冷系统的重要组成部分,压缩机效率对机组性能至关重要。主要对压缩机中活塞和连杆运动部件进行受力分析和数值模拟,为后期压缩机的研究提供参考。对压缩机活塞和连杆建立数学模型,利用MATLAB软件对活塞的运动规律进行了研究。结果表明,活塞位移、速度以及加速度均随曲轴转角呈周期性变化。从活塞下止点到上止点,活塞位移逐渐增大,最大值约为20 mm;速度先增加后减小,加速度先减小后增加。上止点和下止点时,活塞加速度最大,速度最小,加速度最大值约为1.2×106 mm/s2。当转角为270°时,活塞速度最大,加速度最小,速度最大值约为3900 mm/s。利用Solid Works软件建立了制冷剂、活塞和连杆三维模型,同时利用FLUENT软件对模型网格划分,进而进行了温度场和压力场数值模拟,得到了活塞往复一周时气缸中制冷剂气体的温度和压力随曲轴转角的变化规律。制冷剂的温度和压力随曲轴转角先增加后减小。利用ANSYS软件对活塞和连杆进行了动力学分析,得到了...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 制冷压缩机
        1.2.1 蒸汽压缩式制冷
        1.2.2 活塞式压缩机
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 研究方法
    1.5 研究内容及意义
第2章 ANSYS的理论方法
    2.1 ANSYS软件发展
    2.2 传热模型
    2.3 耦合分析基础
    2.4 模态分析基本理论
    2.5 本章小结
第3章 压缩机的数学模型
    3.1 活塞运动学分析
        3.1.1 活塞运动与转角的函数关系
        3.1.2 活塞运动规律图
    3.2 气缸内运动关系式
    3.3 气阀的运动方程
    3.4 曲柄-连杆的惯性力
    3.5 本章小结
第4章 活塞与连杆的数值模拟
    4.1 制冷剂温度和压力的数值模拟
        4.1.1 网格无关性验证
        4.1.2 模拟结果分析
        4.1.3 模型正确性验证
    4.2 活塞变形的数值模拟
        4.2.1 活塞建模与网格划分
        4.2.2 活塞网格无关性验证
        4.2.3 活塞模拟的结果分析
        4.2.4 活塞的模态分析
    4.3 连杆疲劳的强度校核
        4.3.1 连杆建模与网格划分
        4.3.2 连杆网格无关性验证
        4.3.3 连杆模拟结果分析
    4.4 本章小结
结论
展望
参考文献
致谢
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