空调室外机噪声振动与换热器参数化研究

发布时间：2017-08-04 05:22

  本文关键词：空调室外机噪声振动与换热器参数化研究

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【摘要】：空调的噪声问题越来越受到人们的关注。本文的目标是通过对空调室外机气动噪声的仿真模拟和振动特性的分析,提出改进措施,达到降低空调室外机噪声和减小压机配管振动的效果。围绕这一目标,对空调室外机进行了流场模拟和振动特性研究,主要包括以下内容： 1)空调室外机的数值分析。利用CFD软件对空调室外机风道系统进行了温度场、流场和声场的模拟计算,研究了换热器结构和箱体结构对室外机流场和声场的影响,提出了一种降低空调室外机噪声和改善室外机流动与换热的结构,采用了一种新型材料降低了室外机噪声。 2)空调室外机噪声的实验研究。从室外机壳采用传统材料、采用耐候PP材料和在机壳内壁喷涂隔音材料三方面来对空调室外机进行噪声测试,从这三方面的实验结果表明：传统材料下噪声测试结果为49～52.8dB,数值模拟所得噪声为42～55dB,在误差允许的范围测试结果和数值模拟结果是相吻合的,证明了数值模拟的正确性,从而为降噪研究提供了一种简便省时的方法;室外机机壳采用耐候PP材料后噪声值降低1～3dB,说明了耐候PP材料的降噪性；在机壳内壁喷涂隔音材料,室外机噪声降低2～3dB。 3)空调室外机配管系统的模态分析和谐响应分析。采用ANSYS软件对配管系统进行了模态分析,对振动较大的配管(排气管)进行优化,优化后排气管第七阶模态频率振幅降低了,达到减低振动的效果；在模态分析的基础上进行谐响应分析,配管应力均小于13MPa,加速度小于0.3m/s2,说明配管设计满足要求。 4)家用空调换热器开缝翅片的参数化设计。利用CFD软件对蒸发器进行了温度场和流场的模拟计算,研究了换热器结构对换热特性的影响,分析了不同开缝形式对换热的影响,最后通过参数化计算确定了最佳的开缝形式为横条开缝形式,最佳的开缝尺寸为翅片间距2.5mm,翅片厚度0.5mm,开缝长度13.8mm,开缝宽度1.3mm。
【关键词】：空调 噪声 数值模拟 振动模态分析 参数化
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB535;TK172
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 引言7-19
• 0.1 研究背景及意义7
• 0.2 空调噪声的国内外研究现状综述7-12
• 0.2.1 空调噪声产生的原因7-8
• 0.2.2 空调噪声问题的研究现状8-12
• 0.3 家用空调换热器的国内外研究现状12-13
• 0.3.1 翅片管式换热器概述12
• 0.3.2 开缝翅片管的国内外研究现状12-13
• 0.4 参数化设计方法概述13-14
• 0.5 CFD、CAD、CAE概述14-17
• 0.5.1 CAD介绍14-15
• 0.5.2 CAD发展概述15-16
• 0.5.3 CAE发展概述16-17
• 0.6 主要的研究工作17-19
• 第一章 空调室外机流场与声场的CFD分析19-34
• 1.1 空调室外机结构分析与简化19
• 1.2 室外机风道系统的数值计算19-23
• 1.2.1 流动控制方程和紊流模型19-21
• 1.2.2 换热器的设置21
• 1.2.3 CFD模型的建立21-22
• 1.2.4 模型的计算22-23
• 1.3 流场与温度场分析23-26
• 1.4 声场分析26-30
• 1.4.1 噪声分布27-28
• 1.4.2 关键部件的噪声分析28-30
• 1.5 耐候pp材料应用的模拟计算30-33
• 1.5.1 耐候PP材料下流场分析30-32
• 1.5.2 耐候PP材料下噪声分析32-33
• 1.6 小结33-34
• 第二章 空调室外机噪声的实验研究34-50
• 2.1 噪声分析的实验验证34-36
• 2.2 耐候PP材料在空调上的应用36-46
• 2.2.1 耐候PP材料的发展概况36-37
• 2.2.2 耐候PP材料的测试实验37-46
• 2.2.3 小结46
• 2.3 阻尼涂料在空调上的应用46-49
• 2.3.1 阻尼涂料概述46-47
• 2.3.2 阻尼涂料的实验测试47-49
• 2.4 小结49-50
• 第三章 空调室外机配管系统的模态和谐响应分析50-65
• 3.1 模态分析的理论基础50-51
• 3.2 谐响应分析的理论基础51-52
• 3.3 空调配管系统的特点52-53
• 3.4 配管系统的建模与计算53-62
• 3.4.1 配管系统的建模53-54
• 3.4.2 配管系统的模态计算54-55
• 3.4.3 配管系统的模态分析55-61
• 3.4.4 配管系统的谐响应分析61-62
• 3.5 应力的测试实验62-64
• 3.6 小结64-65
• 第四章 空调翅片管式换热器的参数化研究65-81
• 4.1 翅片管换热器65-68
• 4.1.1 概述65
• 4.1.2 翅片管的分类65-66
• 4.1.3 翅片管的强化换热66-68
• 4.2 翅片管式换热器特点68
• 4.3 翅片管换热器模型的建立与计算68-71
• 4.3.1 翅片管换热器模型简化68-70
• 4.3.2 翅片管换热器的开缝形式70
• 4.3.3 定解条件的设置70-71
• 4.4 计算结果的分析71-74
• 4.4.1 各种开缝方式的换热情况对比72-73
• 4.4.2 横条开缝方式和竖条开缝方式的压降对比73
• 4.4.3 无缝翅片、三角形开缝翅片以及竖条二开缝翅片的压降对比73-74
• 4.5 竖条开缝一翅片的参数化设计74-79
• 4.5.1 UG参数化设计的基本步骤74
• 4.5.2 UG参数化的方法74-79
• 4.6 小结79-81
• 结论81-82
• 参考文献82-87
• 攻读学位期间的研究成果87-88
• 致谢88-89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：617915