涡旋压缩机涡旋体结构设计

发布时间：2020-10-13 20:33

　　 压缩机是制冷、空调系统中的主要耗能部件,其工作效率大小直接影响整个制冷循环系统的效率。不断地提高压缩机的运行效率是每个设计者所面临的的重要课题之一。动涡旋盘和静涡旋盘是涡旋式压缩机最主要的部件,也是压缩机能量损失的关键部件。本文根据涡旋盘结构的研究现状,采用理论分析的方法,对涡旋盘的受热载荷变形的情况进行了详细研究,并将研究结果应用于压缩机设计。本文首先对压缩机的原理进行了简略介绍,从涡旋型线的构成开始,讲述了圆的渐开线形成原理,型线函数的导出,圆的渐开线特点及啮合原理等。为后续的理论分析提供参考基础。根据涡旋压缩机实际运转过程中冷媒温度变化情况,建立了涡旋体上的温度分布函数。分别对压缩机吸气过程,压缩过程,排气过程进行了涡旋腔体积的计算,并根据等熵绝热的假设,对个压缩腔冷媒温度进行了计算。得出了涡旋齿上任意点冷媒温度变化函数及平均温度函数。又根据涡旋齿齿壁间温度传热计算,计算出齿壁间的传热效率对温度函数的影响。根据前章的理论分析结果,对涡旋体进行建模,设定约束条件,对温度载荷,摩擦功载荷,压力载荷进行有效分析及设置,借助有限元软件分析其对涡旋齿尺寸的影响。根据分析结果,从设计角度对涡旋齿的参数进行改进,对改进的涡旋结构制作样机,进行试验验证。并得到改进机型与对比机型的运行数据,从数据结果看,压缩机效率有一定程度的提高。本文将各种载荷对涡旋体加载分析的结果应用于压缩机涡旋齿结构上的改进,并计算出某公司主要机型产品结构改进的量值,对各压缩机生产厂家在提高压缩机效率效率有一定的参考意义。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH45
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 涡旋压缩机的特性及应用
    1.2 涡旋压缩机国内外研究现状
        1.2.1 涡旋压缩机国内外现状
        1.2.2 涡旋压缩机的发展趋势
    1.3 涡旋压缩机中涡旋体国内外研究现状
        1.3.1 涡旋压缩机涡旋体研究现状
        1.3.2 涡旋体结构设计的难点
    1.4 本文的研究内容
2 涡旋压缩机工作原理
    2.1 涡旋压缩机的工作原理
    2.2 涡旋压缩机型线
        2.2.1 涡旋型线的构成原则
        2.2.2 圆的渐开线
    2.3 本章小结
3 涡旋体温度分布函数
    3.1 涡旋体温度分布函数建立的条件
        3.1.1 工件的选择
        3.1.2 基本假设
    3.2 建立温度分布函数的理论依据
        3.2.1 热力学
        3.2.2 涡旋腔体积计算
    3.3 气体压缩过程分析
        3.3.1 吸气过程
        3.3.2 压缩过程
        3.3.3 排气过程
    3.4 涡旋任意点冷媒温度变化函数及平均温度函数
    3.5 涡旋齿表面温度计算
        3.5.1 放热系数计算
        3.5.2 涡旋齿壁温度计算
    3.6 本章小结
4 涡旋体分析模型建立
    4.1 分析模型
    4.2 约束以及载荷
        4.2.1 热载荷设定
        4.2.2 摩擦损耗设定
        4.2.3 压力载荷设定
    4.3 有限元分析结果
    4.4 本章小结
5 涡旋压缩机涡旋体结构设计实例与验证
    5.1 产品结构设计改进
    5.2 样机试验结果
        5.2.1 制冷量对比
        5.2.2 输入电功率对比
        5.2.3 性能系数COP对比
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢

【参考文献】

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本文编号：2839676