空调室外机载流管道振动和应力分析研究

发布时间：2017-07-31 18:19

  本文关键词：空调室外机载流管道振动和应力分析研究

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【摘要】：在当今人们日常生活中,家用空调的使用变得越来越普及。空调主要分为：室内机和室外机两个部分,空调室外机中的压缩机是整个空调系统的核心,而连接压缩机的载流管道由于压缩机工作时自身的振动和管道内流体的流固耦合作用产生了振动。空调管道系统的振动如果不加以研究和控制不但会引起噪音和异音,影响人们的生活舒适性,严重时更会使管道产生疲劳破坏,降低其使用寿命。为提高空调管路系统的可靠性和稳定性,在空调配管结构设计中都需考虑管道振动产生的机理和特性。本文研究中首先应用结构动力学和流体动力学相关理论,研究空调压缩机管路、流固耦合作用所引起的耦合振动机理。采用有限元方法FEM(Finite Element Method)建立管路动力学模型,对其进行理论模态分析和谐响应分析,确保动力学模型的正确性和可靠性；其次结合边界条件采用计算流体动力学CFD (Computational Fluid Dynamics)对管路进行流体分析,得到管路壁面压力；再将管路壁面压力作为激励对管路系统做瞬态结构分析以及随机振动分析,得到管路系统振动响应；最后,通过对空调工作时管道应力的采集实验,将其与流固耦合计算结果进行对比,讨论误差产生的原因。本文的研究可以为解决工程实际中管路结构的噪声问题及其优化设计并提供有益参考。
【关键词】：空调 管路振动 模态分析 流固耦合
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究目的和意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 载流管道应力分析研究现状11-12
• 1.2.2 载流管道流固耦合振动分析研究12-16
• 1.3 论文主要研究内容及章节安排16-19
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 研究方案17-19
• 第二章 流固耦合振动分析方法基本理论19-31
• 2.1 管道结构动力学理论20-24
• 2.1.1 管道系统结构的模态分析理论20-21
• 2.1.2 管道系统谐响应分析理论21-24
• 2.2 管道流体动力学理论24-30
• 2.2.1 基本方程25-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 空调管路模态分析及谐响应分析31-49
• 3.1 管路动力学模型的建立31-33
• 3.2 管路理论模态分析33-37
• 3.3 管路谐响应分析37-41
• 3.4 基于模态与谐响应分析结果的改进方案41-47
• 3.4.1 新管道设计方案41
• 3.4.2 新管路设计方案模态分析41-45
• 3.4.3 新管路设计方案谐响应分析45-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 空调管路流固耦合振动分析49-71
• 4.1 管路流固耦合计算49-50
• 4.2 空调管路流体分析50-56
• 4.3 在流体作用下管道瞬态动力学应力分析56-61
• 4.4 管道在压缩机激振下的随机振动分析61-70
• 4.4.1 随机振动分析概述61-63
• 4.4.2 压缩机激振下的随机振动分析63-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第五章 空调管路应力采集实验71-81
• 5.1 应力实验71-74
• 5.1.1 电阻应变计基本概述72-73
• 5.1.2 电阻应变计工作原理73-74
• 5.2 空调管道应力采集实验74-79
• 5.2.1 实验原理74
• 5.2.2 实验设备74
• 5.2.3 实验方案与实验步骤74-77
• 5.2.4 实验数据整理77-79
• 5.2.5 实验总结79
• 5.3 本章小结79-81
• 第六章 总结与展望81-83
• 6.1 论文总结81-82
• 6.2 论文创新点82
• 6.3 研究展望82-83
• 致谢83-85
• 参考文献85-89
• 附录A 攻读硕士学位期间发表专利及参与的项目89

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本文编号：600483