平衡式双螺杆压缩机排气特性数值分析

针对用于可燃气体等介质回收、输送装置的传统双螺杆压缩机单向受力的不足,提出一种平衡式双螺杆压缩机。为掌握平衡式双螺杆压缩机排气区域流体运动特性,应用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术中的SIMPLEC算法及RNG/k-ε(Renormalization-group k-ε)湍流模型,对不同排气压力下平衡式双螺杆压缩机排气过程进行了数值模拟;研究了其排气区域流体湍流动能,流动轨迹及速度矢量的分布情况,从而得到了不同工况下泄露、涡流及回流的分布及变化特征;为平衡式双螺杆压缩机排气孔口的优化设计及进一步提升其运行性能提供理论依据。     

摆线泵齿顶间隙设计及其对流量脉动的影响试验

针对汽车自动变速器用一齿差摆线齿轮泵齿顶间隙设计及对流量脉动影响问题,研究改变转子的齿顶间隙的方法,并对装配不同齿顶间隙转子的油泵流量用Pumplinx软件进行仿真分析,分析齿顶间隙变化对降低流量脉动的影响,通过仿真计算得出齿顶间隙变化对流量脉动影响,为设计内、外转子的尺寸及公差提供依据。     

径向间隙对涡旋压缩机性能的影响

针对涡旋压缩机各压缩腔之间的泄漏问题,对不同径向间隙工况下的涡旋压缩机内部流场特性进行了研究。首先,建立了某型涡旋压缩机真实尺寸的流体域模型,分析了涡旋压缩机工作腔内流动应遵循的规律;然后,利用PumpLinx软件生成了涡旋压缩机流体域结构化网格,并对其不同径向间隙工况下的内部流场进行了数值模拟;最后,研究了径向间隙对涡旋压缩机压力、进出口的质量流量、动涡旋盘的轴功率等特性的瞬态和平均值影响规律。研究结果表明：涡旋压缩机中同一压缩腔的压力分布均匀,而温度分布不均匀,径向间隙越大,则温度不均匀性越明显;当径向间隙从0.02增大到0.08时,压缩机进出口平均质量流量减少,容积效率从92.7%下降到67.9%,而动涡旋盘的平均轴功率增加18.7%;因此,控制径向间隙对改善压缩机动涡旋盘受力不均匀性,提高压缩机的容积效率,减少其功耗具有重要意义。     

齿顶间隙对双圆弧螺旋齿轮泵泄漏及空化特性的影响

为了研究在高速高压工况下双圆弧螺旋齿轮泵齿顶间隙对齿轮泵泄漏及空化特性的影响,建立了双圆弧螺旋齿轮泵最佳齿顶间隙数学模型,计算出最佳齿顶间隙。利用PumpLinx对考虑空化后不同齿顶间隙的齿轮泵内部流场进行数值模拟,结果表明:当齿顶间隙为0.02 mm,齿轮泵的流量脉动和压力脉动相对较小,流量输出品质好,与理论分析最佳齿顶间隙为0.0207 mm基本一致,验证了最佳齿顶间隙模型建立的正确性;齿顶间隙会影响齿轮泵内部流场的空化程度和泄漏量,齿轮泵内部的空化程度随着齿顶间隙的增大而减小,齿顶间隙处的泄漏会随齿顶间隙的增大而增大;齿轮泵齿顶间隙处的空化具有密封作用,可以减小齿顶间隙泄漏。研究结果对双圆弧螺旋齿轮泵结构优化及应用具有一定的参考价值。     

双螺杆压缩机热力结构特性分析

针对双螺杆压缩机在实际工作过程中的热力变形结构特性问题,以双螺杆压缩机的阴、阳转子为研究对象,考虑转速对螺杆压缩机工作性能的影响,采用间接耦合方法通过插值技术将温度场作为体载荷施加于阴、阳转子,并进行热力耦合数值模拟分析.通过求解阴、阳转子静平衡方程,对螺杆转子在静力场、稳态温度场和热力耦合场进行模拟分析对比,得到螺杆...     

用CFD研究离心压缩机叶顶间隙对内部流场的影响

采用商用软件NUMECAL中FINE/TURBO模块对低速大尺度离心压缩机(LSCC)在不同间隙条件下的内部流场进行了数值模拟。给出了压缩机叶轮出口处的通流速度分布以及不同截面二次流矢量、二次流流线等计算结果。结果表明:叶顶间隙的大小与泄漏流动的强度和通道内的尾迹区位置分布密切相关,泄漏流动与通道涡的相互作用严重影响了通道内的流场分布。     

涡旋压缩机的流场特性研究

涡旋压缩机工作时,内部流场存在三维非稳态特性。为了研究其特性,本文利用动网格技术对涡旋压缩机的内部流场进行了数值仿真分析,得到了不同径向间隙下工作腔内的压力及温度的分布、出口温度及输出流量曲线,研究了径向间隙对涡旋压缩机工作性能的影响。结果表明：在相同转速下,径向间隙对涡旋压缩机工作腔内的压力及温度分布、出口温度及输出流量都有一定的影响。     

基于数值齿面的弧齿锥齿轮啮合间隙的研究

以弧齿锥齿轮的齿面网格点为基础,采用数值模拟方法,分析了刚支条件下弧齿锥齿轮啮合间隙的变化情况,可以判断弧齿锥齿轮的啮入和啮出位置,为弧齿锥齿轮的静态载荷分配和动态啮合迹分析提供条件.     

基于离散像素法的双螺杆压缩机螺杆转子间隙布置方法

为了保证双螺杆压缩机转子在工作运行时的平稳性,提出了一种基于离散像素法的啮合间隙布置方法,根据像素筛选原则及间隙判定原则,结合齿轮啮合及磨损原理,基于双螺杆压缩机转子的齿廓型线特征以及转子在加工工况下的热膨胀仿真结果,对双螺杆压缩机阴阳转子的齿间间隙布置方法进行了研究,利用所提方法可在一对无啮合间隙的阴阳转子的端面型线上合理布置齿间间隙,调整转子啮合位置,减小双螺杆压缩机运行过程中的振动和磨损,降低运行功耗。     

双螺杆压缩机工作性能参数仿真及试验研究

双螺杆压缩机是将低压气体转换为高压气体的一种旋转机械装置,现阶段存在着影响双螺杆压缩机内部流场性能参数的研究不够全面,缺少相关试验分析,并且四大工作性能参数对双压缩机性能的影响尚未系统化、定性化描述的问题。以5～6齿双螺杆压缩机为研究对象,利用Pro.e和Pumplinx软件为研究手段,建立双螺杆压缩机3D流体域模型,采用动网格技术分析了功率、流量、比功率、压力四大工作性能参数在瞬态流场特性下的变化规律,同时,进行了试验验证。结果表明,功率仿真数据与试验数据相比较,差异率为0.13%,排气量差异率为0.933%,比功率差异率为4.92%,压力差异率为0.388%。由此可知仿真值与试验值差异率均小于5%,吻合度较好,研究结果完善了双螺杆压缩机性能参数评价标准,为后续双螺杆压缩机性能优化提供了一种新方法。     

周向弯曲叶片压缩机转子流场的数值模拟

为了研究叶片周向弯曲对压缩机转子性能的影响。利用三次样条曲线来构造叶片径向积迭线，以形成不同形状的正反弯叶片，并采用有限体积时间推进法求解N-S方程。方程中增加了“粘性体积力”项来模拟流体粘性对转子流场的影响，并对带弯曲叶片的压缩机转子的内部流场进行了数值模拟。对计算结果进行全面分析。得出结论。     

叶冠齿顶间隙对涡轮气动性能的影响研究

通过数值方法对某二级带冠涡轮的流场进行研究,分析了齿顶间隙对涡轮气动性能的影响。研究结果表明:泄漏流与主流掺混后形成一个涡流区,改变了叶栅上半通道的流场结构;随着齿顶间隙的增加,涡轮的流量先快速增加后趋于平缓,涡轮的效率先快速减小后趋于平缓;同时发现不同工况下,涡轮的流量和效率的变化趋势相同。     

单螺杆式和双螺杆式冷水机组的性能对比

分析了两种不同型式的螺杆式压缩机所组成的冷水机组的特点,对比了它们在不同冷却水进水温度下,以及不同制冷量下的制冷量、输入功率和COP值,为以后的理论分析以及实际应用打下了坚实的基础.     

双螺杆制冷压缩机性能影响因素的试验研究

对双螺杆制冷压缩机的转子啮合间隙、内容积比、注油量以及吸气流速等进行试验研究,得出了性能随间隙、内容积比、注油量、流速等变化的关系。研究结果表明,在一定运行范围内,啮合间隙增加0.01~0.02mm,性能下降1.5%~3%;制冷工况下内容积比选在2.6、吸气流速在9m/s时,压缩机能够获得较好的综合性能;回油量达到吸气质量流量的3%时性能最佳。     

液浮转子式陀螺的间隙流场

研究了液浮转子式陀螺仪转子在高速转动时其间隙流场的流动状态.采用计算流体力学中的雷诺应力模型,对陀螺仪转子与定子间的封闭流场进行数值模拟,并运用粒子成像测试技术(Micro PIV)观测运动流场,测量液浮陀螺的间隙流场速度.模拟结果表明,转子上下表面与侧壁面均形成了不同类型的二次流动,该现象随转速及空间尺寸的增大而增强;当转速增大到7500 r/min时,二次流速可达到0.3 m/s,故减小空间尺寸有利于提高转子的运动稳定性.另外,文中给出了运用粒子成像测试技术(Micro PIV)得到的流场矢量分布与流线分布图.实验证实,Micro PIV测试技术可实现对转子转速在0～1000 r/min内的流场速度的精确观测,满足限域空间内对高速运动流场的非接触测量要求.     

双螺杆制冷压缩机工作过程的数值模拟

双螺杆制冷压缩机由于其独特的优势已被广泛应用,但由于其复杂的转子结构及型线设计,对该类压缩机的整体性能的预测一般采用一维数值模拟或经验方式得到,但是该类方法无法获得压缩机内部流体压力场和温度场的分布情况。根据试验用螺杆压缩机建立了三维模型,利用结构化动网格技术,通过CFD软件对双螺杆压缩机的内部流场进行了三维数值模拟,分析了流体在压缩机内部的流动及热力学参数分布状况,得到了压缩机内部压力场、温度场和速度场的分布规律。将三维数值模拟得到的P-V指示图及压缩机宏观性能参数与试验结果进行对比分析,发现模拟结果与试验数据基本一致,部分负荷时误差较大,误差最大的是绝热效率,为2.58%。数值模拟能够准确预测双螺杆压缩机的性能,并为压缩机设计提供了新的方法。     

直通式篦齿密封内部流场显示研究

用水流显示的方法研究了直流式裂齿密封的内部流场，从流动机理上分析了各种结构和流动参数对密封性能的影响。     

滚动转子式压缩机内转子径向间隙泄漏的研究

在滚动转子式压缩机内由于间隙配合造成的制冷剂泄漏中,转子径向间隙的泄漏量最大,它主要是以溶于润滑油的形式泄漏的。考虑到转子径向间隙的动态变化,利用润滑油流动模型来计算它的制冷剂泄漏量,并通过保持其他配合间隙不变只改变转子径向间隙的性能试验来验证泄漏对滚动转子式压缩机性能的影响。合理设计转子径向配合的间隙值,可以有效地降低滚动转子式压缩机的泄漏损失。     

啮合同向双螺杆侧间隙的研究

通过对啮合同向双螺杆的侧间隙的分析,进一步简化了侧间隙面积的数学模型,计算了侧间隙面积,绘制了侧间隙面积与螺杆外径的拟合曲线,为双螺杆挤出机的设计制造提供了依据.     

离心式循环压缩机叶轮内部流场的数值模拟

运用大型CFD软件FLUENT采用标准κ-ε湍流模型进行数值模拟,研究了一台离心式循环压缩机叶轮的流场,分析了速度、压力和湍流强度的分布情况,为叶轮的改进提出了参考依据.