空调压缩机管路的流固耦合振动分析研究

发布时间：2017-09-07 07:17

  本文关键词：空调压缩机管路的流固耦合振动分析研究

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【摘要】：空调外机中的压缩机是整个空调系统的心脏,而连接压缩机的配管由于压缩机工作时的振动传递和管内流体的流固耦合作用产生了振动。配管系统的振动不仅引起噪音和异音,影响人们的生活舒适性,而且使配管产生疲劳破坏,降低其使用寿命,甚至对人身安全构成威胁。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清楚管道振动产生的机理和特性。本文研究中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。首先采用有限元方法FEM (Finite Element Method)建立管路动力学模型,对其进行理论模态分析和实验模态分析,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机流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)对管路进行流体动力学分析,得到管路壁面压力；接着将管路壁面压力作为激励对管路系统做谐响应分析,得到管路系统振动响应；最后,对管路进行工作变形ODS (Operating Deflection Shapes)实验分析,将其与流固耦合计算结果进行对比,结果在一定程度上吻合较好,并讨论误差产生的原因。通过对管路进行流固耦合分析,揭示了空调压缩机管路振动机理,提出了流体引起管路振动的一种分析方法。本文的研究为解决工程实际中管路结构的噪声问题及其优化设计,提出了一种方便有效地途径。
【关键词】：空调 管路振动 模态分析 流固耦合 ODS
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB652
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究目的和意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 空调系统振动特性研究12-13
• 1.2.2 管道流固耦合振动分析研究13-15
• 1.3 论文研究工作及内容15-18
• 第二章 流固耦合振动分析方法基本理论18-30
• 2.1 管道结构动力学理论19-23
• 2.1.1 管道系统结构的模态分析理论19-20
• 2.1.2 管道系统谐响应分析理论20-23
• 2.2 管道流体动力学理论23-29
• 2.2.1 基本方程24-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 空调管路动力学模型建立及模态实验30-52
• 3.1 管路动力学模型的建立30-33
• 3.2 管路理论模态分析33-36
• 3.3 管路实验模态分析36-48
• 3.3.1 管路系统实验模态理论37-38
• 3.3.2 频响函数的获取38-39
• 3.3.3 模态参数的识别39-42
• 3.3.4 模态测量分析系统介绍42-43
• 3.3.5 管路系统模态实验方案与结果43-48
• 3.4 管路理论模态与实验模态对比48-50
• 3.5 本章小结50-52
• 第四章 空调管路流固耦合振动分析52-64
• 4.1 管路流固耦合计算方法52-53
• 4.2 空调管路流体分析53-61
• 4.2.1 管路流体模型建立54-55
• 4.2.2 边界条件的设置55-57
• 4.2.3 管路流体力学计算57-58
• 4.2.4 流场计算结果分析58-61
• 4.3 空调管路振动分析61-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第五章 空调管路工作变形实验64-78
• 5.1 管路工作变形实验原理65-67
• 5.1.1 时域ODS65
• 5.1.2 频域ODS65-67
• 5.2 管路工作变形实验67-71
• 5.2.1 空调管路ODS实验设备与方案67-69
• 5.2.2 空调管路ODS实验结果69-71
• 5.3 流固耦合振动分析方法实验验证71-76
• 5.4 本章小结76-78
• 第六章 总结与展望78-82
• 6.1 论文总结78-79
• 6.2 论文创新点79-80
• 6.3 研究展望80-82
• 致谢82-84
• 参考文献84-88
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文88-90
• 附录B 攻读硕士学位期间参与的项目90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：808148