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。     

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。     

变基圆半径渐开线涡旋齿形的修正

以汽车空调用变基圆渐开线涡旋压缩机为研究对象,采用圆弧加直线的修正方法对涡旋齿起始端进行了修正,推导了变基圆渐开线齿端修正部分的面积计算公式,进行了涡旋几何修正参数及齿端面积的实例计算,分析并通过实验验证了修正角对涡旋齿端修正面积及内压缩比的影响规律。研究结果表明,修正角的取值直接影响到涡旋压缩机的内压缩比大小。在确定的渐开线参数情况下,修正角的取值存在着一个合理的区间,其接近下限值时,能够提高涡旋压缩机的内压缩比,改善欠压缩过程,从而提高涡旋压缩机的等熵效率。     

温度场对动涡旋盘应力与应变的影响

针对不同的温度场,运用有限元分析软件ANSYS对汽车空调涡旋压缩机的动涡旋盘进行了应力与应变的模拟和研究。计算结果表明,温度载荷对涡旋盘的应力和应变有着重要影响。其中,非均匀温度场会导致涡旋盘的涡旋齿产生较大应力与应变,涡旋齿断裂故障发生的概率较大。     

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。     

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。     

新能源汽车电动空调压缩机变径型线涡旋盘设计

提出了一种变径型线涡旋盘设计方法和加工检测方法,在新能源汽车特别是电动汽车空调压缩机中可以使得体积更小、效率更高,生产的产品满足了设计要求。     

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。     

准三级压缩制冷系统涡旋压缩机性能的实验研究

制定准三级制冷系统用涡旋压缩机的实验方案,对改进后的涡旋压缩机进行测试.实验结果表明:在工况不变的情况下,随高压级压缩机补气压力的增加,压缩机的排气温度明显降低,但压缩机的功率有所增加,但幅度不大,故准三级制冷系统用涡旋压缩机,可以有效增加两级压缩制冷系统的运行稳定性以及压缩机的使用寿命.     

非整数圈涡旋压缩机的模型特色

本文分析了非整数圈涡旋压缩机的几何特色,根据非整数圈涡旋压缩机的模型计算的需要定义和推导了有非整数圈涡旋压缩机特色的若干几何参数,将这些参数应用于非整数圈涡旋压缩机的几何模型计算、热力模型计算和动力模型计算,为非整数圈涡旋压缩机性能仿真和结构设计奠定必要基础。     

新型涡旋多相泵原理及其工作过程研究

提出了一种新型涡旋式气液多相混输泵,通过构建变啮合间隙涡旋齿型线,使得所形成的压缩腔存在一条通向排出口的内泄漏卸压通道。构建了一种液相压缩卸荷的新方法,解决了容积式多相泵在混输较高含液率介质时易出现的压缩腔液击问题。介绍了新型涡旋多相泵的工作原理,得到了变啮合间隙涡旋齿型线的生成方法和型线方程,分析了工作腔容积和啮合间隙的变化规律。建立了涡旋多相泵工作过程中气液介质在伴有内泄漏时的增压过程热力模型,求解得到了工作过程中压力的变化规律。     

叶片尾缘掠型对离心压气机特性影响研究

针对叶片尾缘掠型对离心压气机特性影响开展了数值仿真与试验验证的研究工作,详细分析了尾缘掠型对压气机特性的影响规律和压气机叶轮内部流动特征,研究结果表明:尾缘掠型能够提升压气机出口的总压,使离心压气机压比变高,自由掠叶型相比于斜掠叶型,压比会进一步提升.叶片尾缘掠型能够有效抑制尾缘流动分离与叶间泄漏效应的结合效果,降低流...     

带引射器和经济器的CO2跨临界制冷系统

为提高CO2跨临界制冷循环的效率,本文提出一种带引射器和经济器的CO2跨临界循环系统.通过合理设计专用的涡旋式或螺杆式CO2压缩机及中间补气孔,采用经济器可减少CO2跨临界循环的压缩不可逆损失;采用引射器代替节流阀,部分回收工质从高压到低压过程的膨胀功,可增加制冷量.通过热力学分析,确定带引射器和经济器的CO2跨临界循环系统合理的补气压力,可以得到较高的循环效率.在较低蒸发温度下,该系统可以明显降低压缩机的排气温度,有利于系统稳定运行.     

CAES离心压缩机可调扩压器调节规律研究

离心压缩机是压缩空气储能系统中关键设备之一,需具备在较宽流量、压力范围内高负荷高效率运行的能力.作为一种变工况调节技术,可调扩压器可以扩大压缩机工作流量范围,改善气动性能.因此,本文以某压缩空气储能系统用离心压缩机为研究对象,通过数值计算方法研究了可调扩压器调节时压缩机性能变化规律.结果表明采用可调扩压器可以有效拓宽压...     

跨音速轴流压气机级三维粘性流场全工况数值模拟

采用一种快速求解三维粘性流场的计算方法求解跨音速轴流压气机级内部流场及全工况特性。该方法以LU-SGS-GE隐式格式和MUSCL TVD迎风格式为基础,结合壁面函数方法和简单的混合长度湍流模型,对三维可压缩雷诺平均Navie-Stokes方程进行求解。叶列间参数的传递采用混合平面方法并应用了微机网络并行计算技术。计算得到了NASA 37号低展弦比、跨音速轴流压气机级70％设计转速下的全工况性能曲线,并重点分析了其中一些典型工况下的内部流场。计算与实验结果的对比表明此方法能快速得到三维粘性流场的流动特性且计算精度较高,可用来模拟跨音速轴流压气机级内的全工况三维粘性流动。     

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。     

等离子体对低气压超音速氦气流场作用的实验研究

采用直流驱动等离子体激励器并通过气流场的碘线表征法研究了边界表面放电等离子体对低气压超音速氦气流场的作用。实验结果表明,边界表面放电等离子体的阴极区对以超音速流动的氦气的控制作用在符合实际工程条件的低气压下是有效果的;等离子体激励器的驱动电压越高,气流场的流动控制效果越好;定性观察表明激励器的阴极板的面积越大,实际作用区域越大,相应的实际控制效果越好。     

DY-60氦气压缩机研制

详细描述了一种大功率、大排气量氦气压缩机的研制过程。给出了该压缩机的主要技术指标 ,阐述了系统流程和工程原理。并对冷却器、纯化器、滤油器等主要部件的设计、结构及组成进行了较为详细的描述。最后描述了控制系统作用、原理及组成的部件。