涡旋压缩机瞬态流动数值模拟及吸气流道改型研究
发布时间：2021-12-11 22:35
涡旋压缩机是一种容积式压缩机,与往复式及滚动转子式压缩机相比具有体积小、效率高、噪声低、可靠性高和寿命长等优点,在中小容量的压缩机中具有很大的性能优势,是高性能压缩机发展的主要方向之一。本文以涡旋压缩机为研究对象,采用三维CFD数值模拟方法,研究了涡旋压缩机吸气流道内非稳态流动特性,通过对吸气流道结构进行改型揭示了流道结构对涡旋压缩机性能的影响机制,获得了最佳的吸气流道改型方案,最后对异步吸排气涡旋压缩机的性能进行了分析。主要研究内容与结论总结如下:（1）建立了含有双间隙流体域模型的涡旋压缩机非稳态数值计算模型,验证了模型的准确性。结果表明,轴向间隙对涡旋压缩机的COP、绝热效率和排气温度的影响更大,而径向间隙对容积效率的影响更大。（2）从两方面提出了涡旋压缩机吸气流道改型的六种方案,研究了不同吸气结构下涡旋压缩机的容积效率和吸气气流脉动变化规律,分析了不同吸气流道中瞬态流场的分布特性。结果表明,扩大的吸气流道对涡旋压缩机容积效率的提升作用相对有限,而缩小的吸气流道可以有效地提高压缩机的容积效率。由于涡旋压缩机动涡盘运动引起的吸气流道容积的变化导致了吸气质量流量的脉动,在缩小压缩机吸气...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１本文研究思路与技术路线??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａｓ?ａｎｄ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??
?西安理工大学工程硕士专业学位论文???制只能设置一个吸气山进入吸气腔Ｓｕｃ＿２的气体需要绕过吸气流道才能进入腔内。吸气??腔内气体的状态决定了压缩过程的初始条件，压缩机各部件之间的换热及流动损失必然会??引起进入两吸气腔的气体状态在时间和空间，上的不对称性，这种不对称性造成的吸气损失??和流动损失是影响涡旋压缩机性能的主要因素％。??吸气腔Ｓｕｃｊ??吸气腔Ｓｕｃ＿２?吸气流遒??图２－２涡旋压缩机吸气过程示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ａ?ｓｃｒｏｌｌ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ??２．?２涡旋压缩机型线理论与几何容积分析??２．?２．?１涡旋压缩机型线理论??本文所研宄涡旋压縮机涡圈型线为圆渐开线，动静盘中心渐开线型线是相同的。如图??２－３所示，以渐开线展角ｐ为参考变量；则圆渐开线的方程表示为：??ｆｘ?＝?ａ（ｃｏｓ?ｃｐ－＼－（ｐｓｉｎ?ｃｐ）??＝?ａ（ｓｉｎ＜＾－＾ｃｏｓ?ｃｐ）??式中：??ｕ?－渐开线棊圆半径＠??＾?ａ＜ｐｄ＜ｐ??ｊｌＬ??＼＼?基圆??ａ??图２－３渐开线及几何关系??Ｆｉｇ．２－３?Ｉｎｖｏｌｕｔｅ?ａｎｄ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓ??１０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]第2章 压缩机市场发展分析[J]. 李玉斌,谢利昌,初琦,李玲珊. 制冷技术. 2019(S1)
[2]涡旋压缩机单涡旋双级结构设计分析[J]. 刘国平,刘慧,张帅. 南昌大学学报(工科版). 2018(03)
[3]涡旋压缩机全啮合渐变壁厚涡旋齿的设计与分析[J]. 王君,刘强,曹晨燕,庞晓峰,崔锋. 工程热物理学报. 2018(08)
[4]涡旋压缩机技术发展趋势[J]. 周英涛,张晓丹,刘忠赏. 制冷与空调. 2017(07)
[5]涡旋压缩机非定常流动的三维数值模拟[J]. 查海滨,张晓慧,王君,姜营,仇性启. 流体机械. 2016(02)
[6]基于结构化动网格的涡旋压缩机内部流场模拟[J]. 王君,宋永兴,姜营,李强,章大海. 工程热物理学报. 2016(02)
[7]动网格在涡旋压缩机三维流场数值模拟中的应用[J]. 肖根福,刘国平,王俊亭,宋红滚. 流体机械. 2014(01)
[8]基于混合智能算法的涡旋压缩机优化设计[J]. 邵兵. 压缩机技术. 2011(05)
[9]涡旋压缩机非稳态工作过程的数值模拟[J]. 苏顺玉,张春枝,陈俭,刘秋新. 建筑热能通风空调. 2010(06)
[10]涡旋压缩机型线参数偏好性优化设计[J]. 王立存,梁学栋,刘爱军,杜力,宋李俊. 重庆大学学报. 2010(01)
硕士论文
[1]无油涡旋空气压缩膨胀一体机的设计与研究[D]. 李宇锋.南昌大学 2016
本文编号：3535524
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１本文研究思路与技术路线??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａｓ?ａｎｄ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??
?西安理工大学工程硕士专业学位论文???制只能设置一个吸气山进入吸气腔Ｓｕｃ＿２的气体需要绕过吸气流道才能进入腔内。吸气??腔内气体的状态决定了压缩过程的初始条件，压缩机各部件之间的换热及流动损失必然会??引起进入两吸气腔的气体状态在时间和空间，上的不对称性，这种不对称性造成的吸气损失??和流动损失是影响涡旋压缩机性能的主要因素％。??吸气腔Ｓｕｃｊ??吸气腔Ｓｕｃ＿２?吸气流遒??图２－２涡旋压缩机吸气过程示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ａ?ｓｃｒｏｌｌ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ??２．?２涡旋压缩机型线理论与几何容积分析??２．?２．?１涡旋压缩机型线理论??本文所研宄涡旋压縮机涡圈型线为圆渐开线，动静盘中心渐开线型线是相同的。如图??２－３所示，以渐开线展角ｐ为参考变量；则圆渐开线的方程表示为：??ｆｘ?＝?ａ（ｃｏｓ?ｃｐ－＼－（ｐｓｉｎ?ｃｐ）??＝?ａ（ｓｉｎ＜＾－＾ｃｏｓ?ｃｐ）??式中：??ｕ?－渐开线棊圆半径＠??＾?ａ＜ｐｄ＜ｐ??ｊｌＬ??＼＼?基圆??ａ??图２－３渐开线及几何关系??Ｆｉｇ．２－３?Ｉｎｖｏｌｕｔｅ?ａｎｄ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓ??１０??
?西安理工大学工程硕士专业学位论文???制只能设置一个吸气山进入吸气腔Ｓｕｃ＿２的气体需要绕过吸气流道才能进入腔内。吸气??腔内气体的状态决定了压缩过程的初始条件，压缩机各部件之间的换热及流动损失必然会??引起进入两吸气腔的气体状态在时间和空间，上的不对称性，这种不对称性造成的吸气损失??和流动损失是影响涡旋压缩机性能的主要因素％。??吸气腔Ｓｕｃｊ??吸气腔Ｓｕｃ＿２?吸气流遒??图２－２涡旋压缩机吸气过程示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ａ?ｓｃｒｏｌｌ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ??２．?２涡旋压缩机型线理论与几何容积分析??２．?２．?１涡旋压缩机型线理论??本文所研宄涡旋压縮机涡圈型线为圆渐开线，动静盘中心渐开线型线是相同的。如图??２－３所示，以渐开线展角ｐ为参考变量；则圆渐开线的方程表示为：??ｆｘ?＝?ａ（ｃｏｓ?ｃｐ－＼－（ｐｓｉｎ?ｃｐ）??＝?ａ（ｓｉｎ＜＾－＾ｃｏｓ?ｃｐ）??式中：??ｕ?－渐开线棊圆半径＠??＾?ａ＜ｐｄ＜ｐ??ｊｌＬ??＼＼?基圆??ａ??图２－３渐开线及几何关系??Ｆｉｇ．２－３?Ｉｎｖｏｌｕｔｅ?ａｎｄ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓ??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]第2章 压缩机市场发展分析[J]. 李玉斌,谢利昌,初琦,李玲珊. 制冷技术. 2019(S1)
[2]涡旋压缩机单涡旋双级结构设计分析[J]. 刘国平,刘慧,张帅. 南昌大学学报(工科版). 2018(03)
[3]涡旋压缩机全啮合渐变壁厚涡旋齿的设计与分析[J]. 王君,刘强,曹晨燕,庞晓峰,崔锋. 工程热物理学报. 2018(08)
[4]涡旋压缩机技术发展趋势[J]. 周英涛,张晓丹,刘忠赏. 制冷与空调. 2017(07)
[5]涡旋压缩机非定常流动的三维数值模拟[J]. 查海滨,张晓慧,王君,姜营,仇性启. 流体机械. 2016(02)
[6]基于结构化动网格的涡旋压缩机内部流场模拟[J]. 王君,宋永兴,姜营,李强,章大海. 工程热物理学报. 2016(02)
[7]动网格在涡旋压缩机三维流场数值模拟中的应用[J]. 肖根福,刘国平,王俊亭,宋红滚. 流体机械. 2014(01)
[8]基于混合智能算法的涡旋压缩机优化设计[J]. 邵兵. 压缩机技术. 2011(05)
[9]涡旋压缩机非稳态工作过程的数值模拟[J]. 苏顺玉,张春枝,陈俭,刘秋新. 建筑热能通风空调. 2010(06)
[10]涡旋压缩机型线参数偏好性优化设计[J]. 王立存,梁学栋,刘爱军,杜力,宋李俊. 重庆大学学报. 2010(01)
硕士论文
[1]无油涡旋空气压缩膨胀一体机的设计与研究[D]. 李宇锋.南昌大学 2016
本文编号：3535524
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