涡旋压缩机全啮合渐变壁厚涡旋齿的设计与分析

针对现有涡旋压缩机涡旋齿设计过程复杂,等壁厚涡旋齿应力分布不均匀的问题;本文基于法向等距线法,提出全啮合涡旋齿型线的设计方法;由此方法得到了一种新型全啮合渐变壁厚的涡旋齿,其中心和外圈分别由基圆渐开线和变径基圆渐开线组成;建立了所提出的涡旋齿的几何理论。采用数值模拟得到了涡旋压缩机的工作腔流场和涡旋齿的应力和变形,比较了所提出的渐变壁厚涡旋齿和传统的等壁厚涡旋齿的不同。结果表明:所提出的涡旋齿对介质的增压过程快,压缩比大,涡旋齿应力和变形小。     

汽车空调修正型线涡旋压缩机压缩腔模型特色

总结了任意圈数涡旋压缩机型线啮合压缩腔对数的取值方法。针对渐开线型线始端采用对称圆弧加直线修正的汽车空调涡旋压缩机,分析了修正型线啮合过程的特殊性,提出了次压缩腔和中心压缩腔轴向投影面积的计算方法并建立了数学模型。根据型线始端修正后涡旋壁厚不再随主轴转角变化的本质特征,提供了一种简明的中心压缩腔容积计算方法。所建立的压缩腔容积计算数学模型完善了对称圆弧加直线修正理论。在此基础上,可以进行修正角的最优化设计并能预测修正型线涡旋压缩机性能。     

电动汽车空调涡旋压缩机的变齿宽结构分析

以电动汽车空调用涡旋式制冷压缩机为研究对象,建立了变齿宽涡圈的型线方程。利用有限元分析方法,对比分析了定齿宽和变齿宽涡圈的结构应力分布。结构应力计算和压缩机性能实验结果表明,采用变齿宽涡圈的涡旋压缩机,降低了涡圈在温度载荷作用下的结构应力,减少了压缩机排气过程等容压缩附加功率损失,提高了压缩机的等熵效率和容积效率。     

涡旋压缩机不对称双涡旋齿型线的构建与模拟

采用双涡旋齿涡旋盘结构能够有效地提高涡旋压缩机的吸气量,然而存在内容积比小、允许开设的排气口面积小的缺点.针对此问题,本文提出一种涡旋压缩机的新型不对称双涡旋齿,利用中线法得到了涡旋齿型线的设计方法,并且建立其几何模型;通过三维数值模拟研究其工作腔内部的气体流场,并与现有的双涡旋齿涡旋压缩机进行对比.结果表明:所提出的...     

汽车空调用变基圆半径渐开线涡旋压缩机的研究

以汽车空调用涡旋式制冷压缩机为研究对象,为了改善汽车空调涡旋压缩机欠压缩工况,减少排气过程等容压缩功率损失,提高其制冷性能系数,研制了变基圆半径渐开线的涡旋盘,并利用ANSYS有限元软件对涡旋盘在制冷剂气体压力载荷下的应变进行了分析。实验研究结果表明,涡旋齿在中心高压区的变形量极小,从而较好地保证了高压腔内气体的密封性能,减少了制冷剂气体的泄漏,降低了压缩机的重复压缩功耗。     

基于结构化动网格的涡旋压缩机内部流场模拟

为了增加涡旋压缩机啮合间隙处的动网格数量。本文根据涡旋压缩机的流体区域变化规律,提出一种结构化动网格的生成方法,实现了啮合间隙处的网格加密。进而得到一种基于结构化动网格的涡旋压缩机非定常流动的数值模拟方法;得到了任意时刻流体区域内的流场分布。与现有的非结构化动网格进行比较,结构化动网格解决了非结构化动网格在啮合间隙处易产生负体积的问题,能够在啮合间隙处生成足够的网格数量,提高了计算精度;且具有网格质量高、网格数量和疏密易控制等优点,更适合于涡旋压缩机工作过程的数值模拟计算。     

爪式流体机械工作过程的三维数值模拟

分析了爪式流体机械的吸气、压缩、排气和混合过程的工作特性,对爪式流体机械工作过程中具有移动边界、包含啮合点和封闭工作腔的气体三维非定常可压缩流动进行数值模拟;得到各个时刻工作腔内的压力场、温度场和速度场的分布规律;得到吸气和排气过程中,吸气口处和排气口处的气体速度场变化规律。针对现有带尖点的爪式转予的不足,构建了一种新型圆弧爪式转子,改善了爪式转子的密封性能、受力变形和吸气性能,扩展了爪式流体机械的应用领域.     

多相泵设计方法初探

１引言由于多相泵输送的是气液两相混合介质,而且其中气或液的含量往往高于常规泵或压缩机的工作范围,所以多相泵应兼备压缩机和泵的性能,这使多相泵的设计成为一个难点。到目前为止,国外已开发研制出的多相泵主要有容积式和叶片式［１］,业已进入现场试验和工业化应用阶段,但离形成完整的设计方法还有一定距离,国内这方面的工作则刚刚起步。所以目前对于多相泵尚没有成熟的设计方法,还不能象清水泵那样,按给定的流量、扬程、转速等参数进行可靠的设计。在多相泵的设计中,人们关心的主要问题是：泵型选择、总体设计方案的确定、效…     

爪式真空泵新型全光滑转子及其性能研究

针对爪式真空泵现有的爪式转子型线存在不光滑连接点的缺陷,本文提出了一种新型全光滑的爪式转子,其转子型线由6段圆弧和3段摆线的等距曲线组成,且能够实现正确的啮合;得到了其生成方法和型线方程。通过对其工作过程进行三维数值模拟,分析了全光滑爪式转子内部流场的变化规律,并与现有的爪式转子进行性能对比。研究结果表明:所提出的爪式转子具有啮合性能好、余隙容积小、力学性能好等优点。     

涡旋压缩机涡旋齿温度分布与变形研究

涡旋压缩机工作过程中涡旋盘的固体温度分布规律,对涡旋齿的受力变形和工作腔内气体的增压过程影响极大;为了得到更为准确的涡旋齿温度分布规律和变形特点,本文建立了涡旋压缩机涡旋齿温度分布模型;研究涡旋齿所接触的气体温度的周期性变化规律,计算任意位置处涡旋齿壁的等效温度;采用气体与涡旋齿壁的对流换热模型,得到涡旋齿壁面温度的分布,以此为热边界条件得到涡旋盘固体温度分布规律;进而研究了涡旋齿在热载荷和压力载荷耦合下的受力和变形规律。结果表明:涡旋齿从中心向外缘其温度逐渐减小,涡旋齿内侧齿壁温度高于外侧齿壁温度。     

准二级压缩空气源热泵系统的变工况试验研究

介绍了准二级涡旋压缩机空气源热泵系统,对研制出的具有蒸汽喷射的涡旋压缩机空气源热泵系统样机进行了大范围变工况试验研究,获得机组在各工况下的输入功率、制热量、COP、排气温度的变化。通过变工况实验,综合考虑制热量、COP和机组工作稳定性,得出准二级压缩热泵系统最佳中间补气压力为1200kPa~1400kPa。研究结果可为准二级压缩系统设计与应用提供参考。     

基于流场模拟的涡旋压缩机涡齿应力变形分析

为了更准确地计算涡旋压缩机涡旋齿的应力和变形,提出一种基于流场模拟的应力变形计算方法。通过对涡旋压缩机工作过程进行气体流动的数值模拟,得到其压力场和温度场分布。将流场分布作为载荷边界条件进行涡旋齿的受力变形计算,得到涡旋齿在气体压力、热载荷及其同时作用下的应力分布和变形规律。分析了涡旋齿的径向变形和轴向变形,讨论了不同主轴转角下的涡旋齿应力和变形,比较了动涡旋齿和静涡旋齿的变形。结果表明:在压缩结束时刻动涡旋齿的应力和变形最大,最大应力位于齿头根部,最大变形位于齿头顶部。     

三种中高温热泵工质循环性能实验研究

采用改进型的循环性能对比实验评价研究方法,在水-水蒸汽压缩式热泵实验台上,对理论循环性能优良、样品可得的混合工质M3、M4和纯质HFC245fa,在冷凝温度90～95℃、蒸发温度40～65℃的工况范围内进行了循环性能对比实验研究.研究结果表明,与在冷凝温度90～100℃工况范围内实验性能较优的纯质HFC245fa相比,M3和M4的制热量和COP均明显高于HFC245fa,排温比HFC245fa高10℃左右,综合性能优于HFC245fa;两种混合工质中,M3的环境特性和循环性能最优.     

螺旋轴流式多相泵外特性实验研究

本文在建立多相混输泵实验装置的基础上,以自行设计的螺旋轴流式多相泵原理机为实验研究对象,分别以纯水、空气—水为实验介质,系统地研究了多相泵的泵轴转速、进口压力、混合物特性等对多相输送性能的影响,为多相泵的进一步开发研制及完善设计提供了试验资料。     

一种新型自复叠制冷循环特性研究

提出一种新型自复叠制冷循环,通过设置喷射器,利用高压高沸点液态制冷剂引射低压低沸点气态制冷剂,充分回收高沸点组分的节流损失,提高压缩机吸气口处低沸点组分的吸气压力并获取更低制冷温度。建立了组成系统部件热力学数学模型,分析了冷凝温度、混合工质配比和压缩比等参数对传统自复叠制冷循环和新型自复叠制冷循环的工作特性影响。研究表明,新型自复叠制冷循环制冷效率与传统自复叠制冷循环相当,但前者所获得制冷温度比后者所获得制冷温度可降低约10～20℃     

一种非共沸混合工质的循环特性分析

本文首先利用CSD方程进行了理论分析,得到了R290/R123/R600a物系的COP值、单位容积制冷量、冷凝和蒸发压力的相图;然后,在小型压缩式热泵实验台上进行了实际工况运行分析,发现该工质可以在较大的温度范围高效循环,这也是目前其它工质所不具备的特点。     

雾化角对液体火箭发动机燃烧室压力振荡的影响

针对液氧/煤油火箭发动机模型燃烧室实现了三维非稳态两相燃烧过程的数值模拟,得到的燃烧室截面平均压力和平均速度与实验吻合。在初边值条件不施加任何扰动的情况下,得到了燃烧室压力自激振荡过程,并研究了液氧和煤油喷嘴雾化角对燃烧室压力振荡的影响。计算结果表明:当雾化角为40°或120°时,由于燃料与氧化剂喷雾锥重叠区域较小或较大,导致了推进剂混合很差或很好,不易在燃烧室头部出现局部爆炸性的可燃混气团,致使燃烧室压力振荡强度较弱;而当雾化角为中间值65°时,易于出现爆炸性的可燃气团并导致剧烈的压力振荡,使燃烧室中出现燃烧不稳定性。因此,雾化角的合理设计是抑制燃烧不稳定性的一种途径。     

翅片管气化器管内相变传热流动数值模拟

采用Fluent多相流混合物模型,通过用户自定义程序(UDF)实现了液氮相变模拟,模拟了不同进口流速对翅片管气化器管内流体换热量、压力降、含气率及汽化体积的影响,并分析了各参数随进口流速改变而变化的原因。由数值模拟可知,翅片管内流体进出口焓差、含气率及单位质量汽化体积随进口流速的增加而减少,而压力降和总换热量随进口流速的增加而增大,其中压力降增大的主要原因是由加速压降引起。