往复式压缩机活塞与气缸迷宫密封的流固耦合分析

发布时间：2017-04-27 13:08

  本文关键词：往复式压缩机活塞与气缸迷宫密封的流固耦合分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：迷宫密封是一种非接触式动密封，具有无需润滑、结构简单，性能稳定可靠、使用方便等优点，已被广泛应用于发动机、透平膨胀机、压缩机等机械的密封结构中。迷宫密封是通过增加流体流动的局部动能损失来减少泄漏量，达到提高其密封性能的目的，因此如何有效降低迷宫密封的泄漏量具有重要意义。 本文以往复式迷宫密封压缩机上的交错式迷宫密封结构为研究对象，通过CFD流固耦合分析方法进一步完善迷宫密封设计方法，为迷宫结构的合理设计及迷宫式压缩机的国产化提供参考，主要研究内容如下： （1）构建迷宫密封结构几何模型及数值计算模型，利用CFD软件以ANSYSWorkbench为仿真平台，采用双向流固耦合分析方法对迷宫密封过程进行数值模拟。 （2）以影响迷宫密封性能的内部结构尺寸为主要参变量对密封过程进行数值分析，获得不同结构下流体流动特性。深入研究密封结构尺寸变化对泄漏特性的影响规律，为迷宫密封机理的数值研究提供参考依据。 （3）将流固耦合模拟结果及内部流场的独立模拟所得泄漏量值与经验计算公式结果进行对比，旨在证明迷宫密封流固耦合分析方法的有效性。
【关键词】：往复式压缩机 迷宫密封 流固耦合 泄漏特性
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH457;TH136
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 压缩机分类11
• 1.3 往复式压缩机11-12
• 1.3.1 往复式压缩机结构11-12
• 1.3.2 往复式压缩机特点12
• 1.4 迷宫往复式压缩机12-16
• 1.4.1 迷宫往复式压缩机结构12-13
• 1.4.2 迷宫往复式压缩机类型13-15
• 1.4.3 迷宫往复式压缩机特点15-16
• 1.5 迷宫密封技术16-18
• 1.5.1 迷宫密封机理16-17
• 1.5.2 迷宫密封理论研究现状17-18
• 1.6 本文的主要研究内容18-19
• 第二章 流固耦合分析基础理论与 CFD 软件19-31
• 2.1 流体流动分类19-20
• 2.2 流固耦合问题的提出及其求解方法20-21
• 2.3 基本控制方程21-25
• 2.3.1 流体力学基本控制方程21-25
• 2.3.2 固体控制方程组25
• 2.3.3 流固耦合方程组25
• 2.4 湍流模型的选择25-28
• 2.5 CFD 常用算法28-29
• 2.6 CFD 软件及 FLUENT 介绍29-31
• 第三章 迷宫密封模型构建31-35
• 3.1 几何模型的建立31-32
• 3.2 数学模型的建立32
• 3.3 网格生成32-34
• 3.3.1 网格分类32-33
• 3.3.2 网格生成软件及 Gambit2.0 几何模型33-34
• 3.4 边界条件设置34-35
• 第四章 迷宫密封性能的影响因素及影响效能分析35-57
• 4.1 泄漏量算法35-36
• 4.2 间隙的影响36-43
• 4.2.1 物理模型37
• 4.2.2 模拟结果及分析37-43
• 4.3 空腔深度的影响43-49
• 4.3.1 物理模型43
• 4.3.2 模拟结果及分析43-49
• 4.4 齿形夹角的影响49-56
• 4.4.1 物理模型50
• 4.4.2 模拟结果及分析50-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 迷宫密封性能流固耦合分析的有效性验证57-66
• 5.1 流场独立分析结果57-62
• 5.1.1 不同间隙下的泄漏量值57-59
• 5.1.2 不同空腔深度下的泄漏量值59-60
• 5.1.3 不同齿形夹角下的泄漏量值60-62
• 5.2 不同分析计算方法获得结果的对比分析62-65
• 5.2.1 间隙结果对比分析62-63
• 5.2.2 空腔深度结果对比分析63-64
• 5.2.3 齿形夹角结果对比分析64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 第六章 结论66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-68
• 参考文献68-71
• 在校研究成果71-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄守龙，陆家鹏，徐诚;直通式迷宫静态工作特性的实验研究[J];弹道学报;1994年03期

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本文编号：330665