活塞式压缩机气阀运动分析及性能优化

发布时间：2017-04-27 08:16

  本文关键词：活塞式压缩机气阀运动分析及性能优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：活塞式压缩机在市场上占据着重要的地位,应用于各行各业。气阀在活塞式压缩机是最重要的部件之一,直接关系着压缩机的能效和寿命。因此,针对气阀的优化设计对提高压缩机的性能来说是极为重要的。本文主要从理论研究、数值模拟和试验验证三个方面对活塞式制冷压缩机的气阀运动规律展开了具体的研究。分析了活塞式制冷压缩机的基本结构、工作原理及其气阀工作的过程,着重分析了阀片运动理论模型及导致气阀压力损失的因素。基于单向流固耦合,建立阀口内流道与阀片的计算模型,研究阀片的厚度及长度对气阀运动规律的影响;建立排气阀稳态及瞬态计算模型,分析气阀的设计参数及升程对排气阀压损的影响;最后,针对阀片的厚度及气阀的通流截面比对压缩机的影响做试验,以验证模拟结果的准确性。从分析结果可知,阀片的设计参数对气阀的运动规律有较大的影响,随着阀片厚度增加以及阀片有效长度的减小,阀片的弹簧力增大,使得阀片的开启更为困难,阀片的持续开启时间缩短,这将导致气体流经气阀速度增加,流动阻力也相应的增加造成压缩机效率降低;通流截面比的增大以及扩散角的减小使气阀得的压力损失降低,降低了输入功率损耗,提高了压缩机的能效比;试验验证的结果证明了数值模拟的准确性。
【关键词】：活塞式压缩机 气阀 压力损失 流固耦合
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH457
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 活塞式压缩机国内外研究概况10-11
• 1.3 活塞式压缩机气阀的国内外研究概况11-12
• 1.4 本文的主要工作12
• 本章小结12-14
• 第二章 活塞式压缩机和气阀的结构与工作原理14-25
• 2.1 压缩机概述及分类14-15
• 2.1.1 容积式压缩机14-15
• 2.1.2 速度式压缩机15
• 2.2 活塞式压缩机的基本结构与工作原理15-18
• 2.2.1 活塞式压缩机的结构15-16
• 2.2.2 活塞式压缩机的工作原理16-17
• 2.2.3 压缩机的主要性能参数17-18
• 2.3 气阀的基本结构与工作原理18-22
• 2.3.1 气阀的基本组成18-19
• 2.3.2 气阀的工作原理19
• 2.3.3 气阀的基本要求19-22
• 2.4 气阀静态特性参数22-24
• 2.4.1 气阀通流截面22-23
• 2.4.2 流量系数及有效通流截面23
• 2.4.3 推力系数23-24
• 本章小结24-25
• 第三章 基于流固耦合的阀片运动分析25-41
• 3.1 流固耦合基本理论及软件介绍25-30
• 3.1.1 流固耦合概述25
• 3.1.2 流体动力学控制方程25-26
• 3.1.3 湍流模型动力学控制方程26-28
• 3.1.4 固体控制方程28
• 3.1.5 流固耦合求解方法28-29
• 3.1.6 ANSYS软件介绍29-30
• 3.2 阀片运动规律理论30-33
• 3.2.1 阀片运动的数学模型30-31
• 3.2.2 阀片的运动规律31-33
• 3.3 阀片运动规律数值模拟33-40
• 3.3.1 阀片有限元模型的建立34-35
• 3.3.2 约束条件的设定35-37
• 3.3.3 阀片运动模拟结果37-40
• 本章小结40-41
• 第四章 排气阀压损分析41-58
• 4.1 气阀压力损失分析41-43
• 4.2 排气阀压损稳态分析43-51
• 4.2.1 通流截面比对气阀压损影响43-48
• 4.2.2 扩散角对气阀压损影响48-51
• 4.3 排气阀压损瞬态分析51-57
• 4.3.1 排气阀瞬态分析有限元模型的建立51-52
• 4.3.2 计算条件的设定52
• 4.3.3 阀片升程对气阀压损的影响52-57
• 本章小结57-58
• 第五章 试验验证58-67
• 5.1 试验装置58
• 5.2 试验方案及结果分析58-65
• 本章小结65-67
• 结论67-68
• 参考 文献68-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王枫;;活塞式制冷压缩机的舌簧阀研究综述[J];流体机械;2011年01期

2 谭琴;张金圈;廖雪丽;冯全科;;滚动转子压缩机工况对排气阀运动规律影响研究[J];流体机械;2014年09期

3 吴业正,刘瑞和,程永义,汪伟华;制冷压缩机气阀升程的优化[J];制冷学报;1985年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 张吉龙;往复式压缩机的模糊诊断方法研究与应用[D];大连理工大学;2006年

2 郭丽敏;TA-80往复式压缩机的结构动态特性分析[D];北京化工大学;2008年

3 隋国亮;基于CFD往复式压缩机气阀的特性分析[D];沈阳工业大学;2013年

4 郭昌盛;基于动网格的调压阀流场模拟及阀芯运动分析[D];重庆大学;2013年

  本文关键词：活塞式压缩机气阀运动分析及性能优化，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：330258