高压空气压缩机的轻量化设计
发布时间：2023-01-14 17:13
汽车作为人们日常生活中的主要交通工具,在为我们带来便利的同时,也加剧了对能源的消耗,更成为了危害环境的主要污染源,为应对现状,世界各国关于汽车制动能回收技术的研究不断涌现出来。汽车制动能回收的方式多种多样,汽车制动能回收技术是将汽车制动过程中产生的制动能转化为电能或机械能储存,其方式多种多样,空气压缩机作为制动能回收的新型方式是近年来研究的热点,该技术中高压空气压缩机是至关重要的一个环节,压缩机的各项性能指标会直接影响制动能回收的效果。随着汽车能源再利用技术的发展,更加体现出研发高压空气压缩机的重要性和必要性。近些年长期存在汽车制动能回收技术落后于汽车行业发展的现状有了较大的改善,与此同时一种新型轻量化的高压斜盘式空气压缩机系统应运而生,该系统稳定可控,且可满足超高压、轻量化的要求。压缩机作为新型储能元件,应用在汽车制动能回收再利用系统的混合动力汽车上,本文以传统压缩机的工作原理为基础,采用双侧气缸布置方案且气缸直径逐渐减小的多级压缩方式,配合分级冷却的方式展开。主要研究工作如下:（1）对高压斜盘式空气压缩机的性能分析。主要包括热力学、运动学和动力学三个方面。从气缸内气体状态着手分析,...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内发展现状
1.3 国外发展现状
1.4 研究内容和关键技术
1.5 本章小结
2 高压斜盘式空气压缩机的理论基础
2.1 压缩机类型和结构选择
2.1.1 斜盘式压缩机种类、特点及应用场合
2.1.2 斜盘式压缩机的高气压设计中气缸布置方案
2.2 高压斜盘式压缩机工作机理分析
2.3 高压斜盘式空气压缩机增压和压力比的分配
2.3.1 单级压缩与多级压缩两种增压方式的特点及应用场合
2.3.2 多级压缩增压方式的压力分配
2.4 本章小结
3 高气压斜盘式压缩机性能分析
3.1 高压斜盘式压缩机热力学分析
3.1.1 工作循环过程热力学分析
3.1.2 排气温度评估
3.2 高压斜盘式空气压缩机运动学分析
3.2.1 主轴与斜盘之间运动的几何关系
3.2.2 柱塞的运动学参数的确定
3.2.3 基于MATLAB下的各运动学参数分析
3.2.4 柱塞与斜盘接触点的运动
3.2.5 各级气缸内压强分析
3.3 高压的斜盘式空气压缩机的动力学分析
3.3.1 柱塞的受力分析
3.3.2 活塞的质量对压缩机动平衡的影响
3.4 本章小结
4 轻量化的高压空气压缩机方案设计
4.1 压缩机主要结构参数确定
4.1.1 压缩机中斜盘倾角的确定
4.1.2 压缩机的转速确定
4.1.3 压缩机各级工作容积和活塞直径的确定
4.2 轻量化的高压空气压缩机总体设计
4.3 压缩机的关键零部件结构设计
4.3.1 旋转和压缩部分设计
4.3.2 柱塞组件设计
4.3.3 气阀和阀体设计
4.3.4 外箱体设计
4.4 本章小结
5 高压空气压缩机的高效级间冷却级管路设计与仿真
5.1 冷却管路布置原则
5.2 新型冷却管路设计方案
5.3 冷却管路模型求解与仿真
5.3.1 数学模型建立
5.3.2 分级冷却中冷却管路仿真分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读硕士期间的学术论文及研究成果
个人简历
攻读硕士期间的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]车用空压机排气阀片的结构优化与仿真[J]. 韩书葵,刘宏伟,赵子开,毕珊珊,冯伟娜. 机械工程与自动化. 2018(04)
[2]泵驱动两相复合制冷机组变频运转特性[J]. 马国远,王绚,周峰. 北京工业大学学报. 2017(08)
[3]Unsteady Behavior of Leading-edge Vortex and Diffuser Stall in a Centrifugal Compressor with Vaned Diffuser[J]. Nobumichi FUJISAWA,Shotaro HARA,Yutaka OHTA. Journal of Thermal Science. 2016(01)
[4]不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响[J]. 李振华,孙玉莹,李云,马健峰,王宇,孙洋. 流体机械. 2015(10)
[5]往复式压缩机管道设计[J]. 付振海. 广州化工. 2014(10)
[6]液压气动专利讲坛（5） 液压混合动力传动装置[J]. 张国贤. 流体传动与控制. 2012(03)
[7]气动燃油混合动力汽车的发展现状与展望[J]. 李晓芳,苏铁熊,王世耀. 汽车工程师. 2011(12)
[8]压缩机的现状、发展及新型技术展望[J]. 严天宏,梁嘉麟,李青. 压缩机技术. 2011(01)
[9]混合动力工程机械闪耀bauma China 2010展[J]. 孟庆勇,孙辉. 建设机械技术与管理. 2011(01)
[10]液压混合动力技术研究及展望[J]. 付松青,姜艳,李腾腾,秦孔建,钟绍华. 汽车工程师. 2010(11)
博士论文
[1]电液伺服斜盘柱塞式液压变压器的研究[D]. 刘成强.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]法雷奥压缩机（长春）有限公司电动压缩机发展战略研究[D]. 王琳.吉林大学 2017
[2]对动平衡型立式压缩机机构动力分析[D]. 王光辉.沈阳工业大学 2017
[3]混合动力系统中多级斜盘式柱塞气泵的结构优化与实验研究[D]. 吴嘉宜.郑州大学 2017
[4]多级斜盘柱塞式气泵的研究[D]. 闫扬义.郑州大学 2016
[5]压缩空气储能系统效率分析[D]. 张磊.北京交通大学 2013
[6]基于储能技术的城轨交通再生制动能量利用方案研究[D]. 苏玉京.华中科技大学 2013
[7]基于球轴承刚度计算的电主轴结构分析与优化[D]. 李娜.华中科技大学 2011
[8]15T2半无油活塞式空气压缩机设计和开发[D]. 徐军.南京理工大学 2010
[9]并联混合动力汽车动力总成控制策略的仿真研究[D]. 陈萍.吉林大学 2007
[10]嵌固叶片式汽车空调压缩机的研究[D]. 刘晓婧.广西大学 2007
本文编号：3730767
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内发展现状
1.3 国外发展现状
1.4 研究内容和关键技术
1.5 本章小结
2 高压斜盘式空气压缩机的理论基础
2.1 压缩机类型和结构选择
2.1.1 斜盘式压缩机种类、特点及应用场合
2.1.2 斜盘式压缩机的高气压设计中气缸布置方案
2.2 高压斜盘式压缩机工作机理分析
2.3 高压斜盘式空气压缩机增压和压力比的分配
2.3.1 单级压缩与多级压缩两种增压方式的特点及应用场合
2.3.2 多级压缩增压方式的压力分配
2.4 本章小结
3 高气压斜盘式压缩机性能分析
3.1 高压斜盘式压缩机热力学分析
3.1.1 工作循环过程热力学分析
3.1.2 排气温度评估
3.2 高压斜盘式空气压缩机运动学分析
3.2.1 主轴与斜盘之间运动的几何关系
3.2.2 柱塞的运动学参数的确定
3.2.3 基于MATLAB下的各运动学参数分析
3.2.4 柱塞与斜盘接触点的运动
3.2.5 各级气缸内压强分析
3.3 高压的斜盘式空气压缩机的动力学分析
3.3.1 柱塞的受力分析
3.3.2 活塞的质量对压缩机动平衡的影响
3.4 本章小结
4 轻量化的高压空气压缩机方案设计
4.1 压缩机主要结构参数确定
4.1.1 压缩机中斜盘倾角的确定
4.1.2 压缩机的转速确定
4.1.3 压缩机各级工作容积和活塞直径的确定
4.2 轻量化的高压空气压缩机总体设计
4.3 压缩机的关键零部件结构设计
4.3.1 旋转和压缩部分设计
4.3.2 柱塞组件设计
4.3.3 气阀和阀体设计
4.3.4 外箱体设计
4.4 本章小结
5 高压空气压缩机的高效级间冷却级管路设计与仿真
5.1 冷却管路布置原则
5.2 新型冷却管路设计方案
5.3 冷却管路模型求解与仿真
5.3.1 数学模型建立
5.3.2 分级冷却中冷却管路仿真分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读硕士期间的学术论文及研究成果
个人简历
攻读硕士期间的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]车用空压机排气阀片的结构优化与仿真[J]. 韩书葵,刘宏伟,赵子开,毕珊珊,冯伟娜. 机械工程与自动化. 2018(04)
[2]泵驱动两相复合制冷机组变频运转特性[J]. 马国远,王绚,周峰. 北京工业大学学报. 2017(08)
[3]Unsteady Behavior of Leading-edge Vortex and Diffuser Stall in a Centrifugal Compressor with Vaned Diffuser[J]. Nobumichi FUJISAWA,Shotaro HARA,Yutaka OHTA. Journal of Thermal Science. 2016(01)
[4]不同流量系数下叶顶间隙对离心压缩机模型级性能的影响[J]. 李振华,孙玉莹,李云,马健峰,王宇,孙洋. 流体机械. 2015(10)
[5]往复式压缩机管道设计[J]. 付振海. 广州化工. 2014(10)
[6]液压气动专利讲坛（5） 液压混合动力传动装置[J]. 张国贤. 流体传动与控制. 2012(03)
[7]气动燃油混合动力汽车的发展现状与展望[J]. 李晓芳,苏铁熊,王世耀. 汽车工程师. 2011(12)
[8]压缩机的现状、发展及新型技术展望[J]. 严天宏,梁嘉麟,李青. 压缩机技术. 2011(01)
[9]混合动力工程机械闪耀bauma China 2010展[J]. 孟庆勇,孙辉. 建设机械技术与管理. 2011(01)
[10]液压混合动力技术研究及展望[J]. 付松青,姜艳,李腾腾,秦孔建,钟绍华. 汽车工程师. 2010(11)
博士论文
[1]电液伺服斜盘柱塞式液压变压器的研究[D]. 刘成强.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]法雷奥压缩机（长春）有限公司电动压缩机发展战略研究[D]. 王琳.吉林大学 2017
[2]对动平衡型立式压缩机机构动力分析[D]. 王光辉.沈阳工业大学 2017
[3]混合动力系统中多级斜盘式柱塞气泵的结构优化与实验研究[D]. 吴嘉宜.郑州大学 2017
[4]多级斜盘柱塞式气泵的研究[D]. 闫扬义.郑州大学 2016
[5]压缩空气储能系统效率分析[D]. 张磊.北京交通大学 2013
[6]基于储能技术的城轨交通再生制动能量利用方案研究[D]. 苏玉京.华中科技大学 2013
[7]基于球轴承刚度计算的电主轴结构分析与优化[D]. 李娜.华中科技大学 2011
[8]15T2半无油活塞式空气压缩机设计和开发[D]. 徐军.南京理工大学 2010
[9]并联混合动力汽车动力总成控制策略的仿真研究[D]. 陈萍.吉林大学 2007
[10]嵌固叶片式汽车空调压缩机的研究[D]. 刘晓婧.广西大学 2007
本文编号：3730767
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3730767.html
