隔膜压缩机是一种特殊结构的气体压缩机,通过特设的膜片,将被压缩的气体与液体分隔,具有密封性能好,压缩比高,气缸不需要润滑等优点。由于被压缩气体不与任何润滑剂接触,因此隔膜压缩机可用于压缩纯度极高的气体,被广泛应用于压缩输送各种高纯气体、贵重稀有气体、有毒有害气体和腐蚀性气体。由于隔膜压缩机需要液体作为能量传递的介质,因此其油腔结构直接影响腔内液体的能量消耗,对机器工作效率有重要影响。经分析可知,油腔内部流场变化和油腔结构尺寸大小对能量消耗的影响显著,对隔膜压缩机油腔内部流场分析和结构优化具有重要意义。本文以MD2.5隔膜压缩机为研究对象,建立油腔结构的二维模型及局部三维模型,利用CFD仿真软件对其模型进行了网格划分与数值模拟,通过分析油腔结构内部流场分布,对油腔进行了结构优化研究。本文主要研究内容为:1、根据MD2.5隔膜压缩机功能要求和设计参数,建立油腔结构模型,基于CFD软件对油腔结构优化流程进行方案设计。2、建立初始油腔的物理模型和计算流体数学模型,应用FLUENT软件模拟分析了初始油腔结构的内部流场,根据湍流动能分布分析液体在该油腔通道中的流动特性。3、基于单因素数值模拟分析方法对影响液体流动性能的几种结构因素进行了及对比,根据模拟结果,探讨不同油腔结构尺寸对液体流动性能的影响,以此优化了原油腔结构尺寸,其中包括缸套圆角、配油盘凸面结构、锥面角度、配油盘孔径等。4、对优化结构结果进行仿真分析,对比优化前后油腔内液体动能消耗,结果表明优化后的密封结构的密封效果明显好于初始结构。有效降低了因液体作为能量传递的介质引起的动能消耗,为工程实践设计提供了可靠参考。