涡旋压缩机微间隙泄漏及分形表征

发布时间：2017-11-03 18:26

  本文关键词：涡旋压缩机微间隙泄漏及分形表征

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【摘要】：近年来,涡旋压缩机已广泛应用于制冷空调、动力工程、食品生产等领域。由于自身结构特点及运转方式,泄漏损失一直是影响其工作效率和可靠性的主要因素。涡旋压缩机微间隙气体泄漏特性与其运行工况及动静涡旋盘表面形貌分形特征等因素有关。由于动静涡旋盘之间的微间隙通常为几微米到十几微米,因此涡旋盘表面形貌对微间隙气体泄漏量的影响不可忽视。由于分形维数和表面粗糙度是反映动静涡旋盘表面形貌的重要参数,因此本课题在结合原有的泄漏模型的基础上,引入分形几何理论,建立了微间隙气体泄漏量分形模型,预测了涡旋压缩机气体泄漏特性,为减小气体泄漏量以及确定表面加工方法提供了理论依据。 为了研究动静涡旋盘表面形貌对微间隙气体流动阻力特性的影响。根据动静涡旋盘密封间隙的几何特点,建立了不同规则粗糙元的微通道二维模型和基于粗糙表面分形维数的微通道二维模型。利用FLUENT分析了气体雷诺数、粗糙元高度、粗糙元间距和分形维数对气体流动阻力特性影响。同时利用微间隙流动中的N-S方程和分形几何理论建立了基于分形维数的微间隙气体泄漏量数学模型,并对平衡轴向气体力和微凸体载荷力的背压力进行分形表征。 结果表明,在建立的微通道层流流动的二维模型中,矩形粗糙元可以有效地增大气体流动阻力,降低气体泄漏速度,减小气体泄漏量；在相同相对粗糙度下,粗糙表面的分形维数越大,表面轮廓变化越频繁,气体流动阻力增加越明显,气体泄漏量越小；基于粗糙表面分形维数的微通道二维模型更贴近于涡旋压缩机泄漏微间隙的真实表面；涡旋压缩机轴向间隙密封必须要满足一定的条件；涡旋压缩机在实际工作过程中,存在使气体泄漏量达到最小的动静涡旋盘表面分形维数；在最佳表面分形维数下,气体泄漏量Q随着G*的减小而降低；动静涡旋盘的表面分形参数对气体泄漏量有很大的影响；选择合适的动静涡旋盘加工材料和加工方法可以有效地提高涡旋压缩机的使用性能及寿命。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH45

【参考文献】

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1 潘玉良,吴立群,张云电;分形模型参数与粗糙度参数R_a关系的研究[J];中国工程科学;2004年05期

2 李超;赵荣珍;刘振全;;驱动轴承内嵌式涡旋压缩机动力特性分析[J];兰州理工大学学报;2007年05期

3 刘振全,曹霞;任意实数圈涡旋压缩机的几何分析[J];甘肃工业大学学报;1998年03期

4 孙见君;顾伯勤;魏龙;;基于分形理论的接触式机械密封泄漏模型[J];化工学报;2006年07期

5 王清辉;郑旭;潘敏强;李静蓉;;三维表面微观形貌建模与微通道流动特性仿真[J];华南理工大学学报(自然科学版);2011年06期

6 樊 灵,靳春梅,屈宗长,孙国基;通用型线涡旋压缩机的误差及运动分析[J];机械工程学报;2002年06期

7 王君,刘振全;双涡圈涡旋压缩机完全啮合型线修正理论研究[J];机械工程学报;2005年03期

8 杨骅,屈宗长;涡旋压缩机泄漏研究综述[J];流体机械;2003年11期

9 刘兴旺,田玉恒,刘振全,张世军,杨志鹏,陈叔平;涡旋压缩机轴向间隙中流体在层流流态下的泄漏研究[J];流体机械;2004年07期

10 梁高林;刘振全;;无油润滑双涡圈涡旋空气压缩机的泄漏研究[J];流体机械;2007年03期

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1 焦瑜;基于分形理论的无油润滑涡旋压缩机端面摩擦问题研究[D];兰州理工大学;2011年

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本文编号：1137405