双螺杆压缩机内部流场分析及噪声控制

发布时间：2017-10-03 21:07

  本文关键词：双螺杆压缩机内部流场分析及噪声控制

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【摘要】：压缩机是一种广泛应用于空气动力、石油开采、石油化工、氮肥生产、制冷、空分等工业领域的动力装置。在压缩机的发展历程中,除了要求满足流量、压力、流速等基本动力参数,还需要使其效能、噪声、空间尺寸、工作稳定性等性能得到进一步提高。目前,压缩机的形式多种多样,其中属于容积型压缩机的螺杆压缩机在空气压缩领域受到越来越多的重视。螺杆压缩机的工作过程和结构特点使其具有良好的可靠性和动力平衡性,但是由于结构上转子和外壳间隙的存在,在压缩阶段末期,高压流体通过缝隙不可避免地会发生泄漏,另一方面,在压缩流体刚接通出口时,由于出口面积小、流体速度高,高速流体冲刷出口壁面,出现较大的气流噪声。本文在双螺杆压缩机模型的基础上,通过由上而下的建模方式,建立了双螺杆压缩机的流体型腔,对于这一复杂结构进行了网格划分,并运用动网络技术,对压缩机的工作过程进行了流体数值仿真,研究了其气流分布、气流脉动、噪声分析等。基于流场计算,对压缩机工作过程中的噪声现象进行了研究,通过结果分析提出机体和管道的结构优化、降噪措施和型线设计的一些指导性方案。噪声控制问题是双螺杆压缩机关键技术问题之一,对此问题的研究有助于降低压缩机噪声,改善工作环境,提高工作效能,增加其可靠性。噪声问题的研究,对于提高国内双螺杆压缩机的制造技术水平,缩小同发达国家的差距具有重大的现实意义。
【关键词】：双螺杆压缩机 噪声控制 有限元分析 噪声分析 流场分析
【学位授予单位】：陕西理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH45
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题背景8
• 1.2 选题的目的和意义8-10
• 1.3 国内外研究状况及发展趋势10-14
• 1.3.1 国外研究现状10-11
• 1.3.2 国内研究现状11-13
• 1.3.3 国内外差异以及发展趋势13-14
• 1.4 本章小结14-16
• 第2章 双螺杆压缩机16-28
• 2.1 压缩机的应用与分类16-18
• 2.2 双螺杆压缩机的应用与分类18-19
• 2.3 双螺杆压缩机的结构及工作原理19-25
• 2.3.1 双螺杆压缩机的结构19-23
• 2.3.2 双螺杆压缩机的主机结构特点23-24
• 2.3.3 双螺杆压缩机的工作原理24
• 2.3.4 双螺杆压缩机的优缺点24-25
• 2.4 双螺杆压缩机的转子型线类型25-27
• 2.4.1 影响转子型线的因素25-26
• 2.4.2 转子型线的类型26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 内腔模型的建立和网格划分28-36
• 3.1 双螺杆压缩机实体模型28-30
• 3.1.1 工厂实验平台28-29
• 3.1.2 三维实体模型29-30
• 3.2 Workbench中Mesh模块的简介30
• 3.3 内腔模型的建立和网格划分30-34
• 3.4 网格的检查与修改34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第4章 双螺杆压缩机在Fluent中的相关设置36-46
• 4.1 相关模型的设置36-39
• 4.1.1 湍流模型36-37
• 4.1.2 壁面函数37
• 4.1.3 声学模型37-39
• 4.2 物理环境和材料的设置39-40
• 4.3 边界条件和初始条件40-42
• 4.4 动网格技术(Dynamic Mesh Model)42-43
• 4.5 求解器43-44
• 4.6 本章小结44-46
• 第5章 结果分析46-54
• 5.1 流速分析46-48
• 5.2 噪声分析48-52
• 5.3 本章小结52-54
• 第6章 噪声控制54-66
• 6.1 噪声控制的基本术语54-58
• 6.1.1 声场54-55
• 6.1.2 波动方程55-56
• 6.1.3 均方值56
• 6.1.4 能量密度56
• 6.1.5 声强和声功率56-57
• 6.1.6 单位57-58
• 6.1.7 谱和频谱分析58
• 6.2 工业企业场区噪声控制设计规范58-59
• 6.3 声功率级与声压级59-60
• 6.4 噪声控制的四个技术手段60-64
• 6.4.1 隔声60
• 6.4.2 吸声60-61
• 6.4.3 消声61-62
• 6.4.4 隔振与阻尼62-64
• 6.5 本章小结64-66
• 总结与展望66-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果71-72
• 致谢72

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本文编号：966716