【摘 要】
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涡旋压缩机是一种运行方式独特的容积式压缩机,具有结构轻巧、节能高效、噪音小、体积小的特点,在交通运输、航空航天、生物制药、精密仪器等领域具有广泛的应用前景。涡旋压缩机的运行过程中,润滑系统具有润滑各运动部件、径向密封和冷却的作用。润滑效果的优劣取决于润滑系统的供油量和工作腔内的润滑油分布状态。润滑油经过主轴油路进入压缩腔,若润滑系统供油不足将会造成背压腔的背压力过低,使涡旋压缩机的动静涡旋盘发生径
【基金项目】
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课题组与某企业合作的磁力驱动涡旋鼓风机研发项目
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涡旋压缩机是一种运行方式独特的容积式压缩机,具有结构轻巧、节能高效、噪音小、体积小的特点,在交通运输、航空航天、生物制药、精密仪器等领域具有广泛的应用前景。涡旋压缩机的运行过程中,润滑系统具有润滑各运动部件、径向密封和冷却的作用。润滑效果的优劣取决于润滑系统的供油量和工作腔内的润滑油分布状态。润滑油经过主轴油路进入压缩腔,若润滑系统供油不足将会造成背压腔的背压力过低,使涡旋压缩机的动静涡旋盘发生径向泄漏;若润滑油分布不均将会造成压缩腔内润滑油堆积,导致润滑失效。本文针对立式高压壳体腔涡旋压缩机润滑系统因主轴油路压降导致润滑油供油不足的问题,建立主轴油路的物理模型,基于流体力学理论计算了主轴油路的出口压力,并对主轴油路流场的压降和流速进行了数值模拟分析,同时利用控制变量法分析了结构参数和工况参数对主轴油路压降的影响。结果表明,理论计算与数值模拟所得出口油压之间误差较小;随着主轴油孔直径的增大、润滑油温度的增加、润滑油流量的减小,主轴油路的压降逐渐减小;主轴转速、第3段油路角度和油孔偏心距对主轴油路压降的影响较小,可以忽略不计。针对该润滑系统中润滑油分布不均的问题,建立涡旋压缩机单个压缩腔的物理模型,采用DPM模型对双组分两相流状态下单个压缩腔基于双R模型下的润滑油分布状态进行了数值模拟分析,同时研究了油滴粒径、喷嘴位置及喷嘴喷射角对压缩腔润滑油分布状态的影响规律。结果表明,双R模型下润滑油在压缩腔中分布较均匀,且润滑油在压缩腔中的停留时间下相对较长,对动静涡旋齿的润滑效果较好。油滴粒径为23～29μm、喷射角为16°、喷嘴位置在压缩腔入口的最上端时,润滑油分布较为均匀。研究主轴油路供油不足和压缩腔润滑油分布不均所得结果可为立式高压壳体腔涡旋压缩机润滑系统的设计提供参考。
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