电动涡旋压缩机内部流场瞬态仿真分析及壳体的结构特性研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kerchi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近些年来,随着温室效应的日益严峻,燃料汽车的排放指标不断提高,追求环保汽车已成为一种新趋势。电动汽车产业应运而生,发展迅速。电动空调作为电动汽车的核心部件,其性能是制约电动汽车发展的关键因素。涡旋压缩机作为第三代容积式机械,其优点主要表现在工作效率高、所占体积小、产生噪声低等。目前,在电动汽车空调领域压缩机的选择上具有较强的竞争力。通过数值模拟的方法获得动、静涡旋盘啮合过程中的流场变化规律,解决了工程应用中涡旋压缩机工作腔内的压力、温度与速度场分布较难测得的问题,进而为后续研究涡旋压缩机的结构特性奠定了基础,成为研究涡旋压缩机的热点之一。本文以某企业提供的涡旋压缩机三维模型为对象,主要工作如下:(1)建立涡旋压缩机的传热模型、泄漏模型和流场仿真的基本控制方程,并从涡旋压缩机的三维实体模型出发,以圆渐开线涡旋压缩机的动、静涡盘为对象,建立了带有移动边界和轴向间隙的动、静涡旋盘啮合的三维流场模型。(2)以R134a为工作介质,采用RNG k-ε模型;利用CFD动网格技术设置流场边界,对涡旋压缩机的工作腔进行仿真计算,得到了工作腔中流体流动的压力、温度和速度随时间的周期性变化的动态分布规律,探讨了腔内压力、温度和速度分布不均匀的原因,分析出三维仿真情况下排气过程中气体的流动状态。并对不同非整数圈(2.25圈、3.25圈、4.25圈)和不同转速(3000r/min、4500r/min、6000r/min)下的压缩机工作腔工质的分布情况进行模拟和对比分析,为今后涡旋压缩机几何结构的优化提供参考。(3)建立了动涡旋盘壳体的三维实体模型,通过workbench中的静力学模块和热分析模块,分析了动涡旋盘在气体载荷和温度载荷以及耦合作用下涡旋齿的应力分布和变形规律,计算结果找到了动涡盘在单独载荷和耦合载荷作用下最大变形位置及最大应力分布。通过对涡旋压缩机工作腔流场的瞬态仿真和对动涡旋壳体的应变模拟,得到了涡旋压缩机工作腔内随时间的变化越靠近中心压缩腔,气体的压力和温度就越高,速度的分布与泄漏间隙有关,在泄漏间隙处速度达到最大值,且呈梯度变化;随着圈数和转速的增加,压力和温度也随着上升,但大致分布基本没有变化。在壳体的应变模拟中可以看出,不论何种载荷下涡旋齿头处均为最大变形值,而齿头位置也是应力分布和变形较为密集的部分。通过本文的研究对今后涡旋压缩机的工作腔壳体的优化选择具有一定的参考价值。
其他文献
锡膏印刷是表面贴装生产线(Surface Mount Technology,SMT)的关键工序。印刷系统性能通常随生产数量增加而逐渐退化,钢网清洗是维持印刷性能、保证印刷质量的重要措施。在目前印刷条件下,工程师通常需要在印刷开始前预先确定钢网清洗频率。为减少印刷质量损失,故清洗频率常常设置比较高,而频繁的清洗维护既导致大量生产中断,也增加了生产周期和成本。因此,非常有必要对钢网的清洗维护问题开展深
透水砖是一种新型的透水材料,具有良好的透水性能,但随着使用时间的增加,容易造成堵塞。本文通过确定骨料级配、胶凝材料,成型出孔隙致密,具有优越防堵塞性能的透水砖面层,并在此基础上探究了骨料级配、胶材种类、掺量、外加剂等对透水砖面层力学性能和透水性能的改善。对成型好的透水砖面层进行堵塞模拟,从堵塞剂浓度、级配、清理方式等方面评估了透水砖面层的防堵塞性能。研究结果表明:1)对于水泥基透水砖面层,浆骨比为
声音场景分类是机器听觉领域最重要的研究课题之一,旨在分析音频数据,然后将其分类为所提供的预定义类别之一,其特征在于记录音频信号所属环境,如“公园”、“步行街”、“地铁站”等。设计声音信号处理方法来自动提取声音场景信息在诸多应用中具有巨大的潜力,如:智能驾驶通过音频分析周围环境做出相应辅助决策,降噪耳机通过采集分析周边环境声音判断所处场景并产生相应降噪曲线实现主动降噪等。近年来,由于其强大的特征表达
生鲜农产品是城市居民的日常生活必需品,随着生鲜电商在近年来的快速发展,网上订购生鲜农产品成为重要的购买渠道之一,因此而产生的生鲜农产品城市配送需求也越来越多。生鲜农产品具有易腐变质特点,在配送过程中会存在产品新鲜度降低,出于食品安全和客户满意度考虑,在进行配送路径优化时需要考虑到新鲜度和时效性的要求。而在城市配送过程中,配送时间往往会受到城市道路拥堵、交通管制等因素的影响,复杂的城市交通状况使企业
车间现场普通存在控制系统异构、数据规范不统一、车间协议多样、设备集成成本高等问题,且行业内缺少数控装备集成与互联互通互操作实施的相关标准与体系,一直制约着国内智能制造的推广和实施。为此,本文分析数控装备信息模型、互联互通互操作相关协议及MTConnect技术的发展现状,并采用MTConnect协议作为数控装备集成与互联互通互操作的协议基础,开展基于MTConnect协议的制造业数控装备描述信息模型
智能制造是制造业高质量发展的重要抓手,它的核心是通过制造现场生产资源的优化配置,从而提升企业对内部和外部变化的快速响应能力。生产调度技术则是生产资源优化配置的重要技术之一,它将有效地配置各种生产资源,达到缩短生产周期、提高设备运行效率和降低成本的目的。液压油缸的生产属于典型的多品种、小批量的柔性生产方式,覆盖零件加工和产品装配的全部环节。对其从零件加工和装配进行生产资源的综合优化调度是该类企业亟待
纵观四足机器人发展的历程,其设计灵感大多来自对四足哺乳动物的生物学仿生研究,包括结构、步态、运动机理、能量效率等。对四足机器人运动速度、适应能力、稳定性以及智能感知等性能的追求一直是领域内研究者们不懈努力的方向。其中,在高速运动性能方面,Gallop步态较为典型,但因其为非对称步态、维度较高且在运动过程中会出现欠约束状态,使其不论在步态分析还是运动控制上都着实不易,故而成为四足机器人领域内研究的热
随着化石资源的日益枯竭,新能源的开发和利用已经成为当今社会的热点,氢能是一种典型的清洁能源,具有利用效率高、低污染等特点。水煤气变换反应(WGSR)是工业中主要的制氢反应,在消耗CO的同时,产生氢气,在合成氨、燃料电池等领域有着广泛的应用。然而,由于WGS反应是一个放热反应,在高温下其平衡转化率急剧下降,因此低温WGS反应已经成为该领域的研究热点,其中的核心问题在于如何在低温环境中提高WGS的反应
氧化镁膨胀剂具有需水量较少,水化产物稳定,膨胀过程可调控等优点,在建筑工程中也具有很好的应用前景。纳米级氧化镁与微米级氧化镁反应原理相似,但纳米尺度使其具有普通微米粒子不具备的性质。深入研究其作为膨胀剂对硬化浆体各方面性能的影响并与微米级氧化镁膨胀剂进行对比,并系统研究含两种粒级氧化镁的胶凝材料体系的水化特性和膨胀性能,对氧化镁膨胀剂的开发和应用具有一定的理论价值和指导意义。本文试验对比不同粒级、
我国已从重规模的增量扩张阶段转向重品质内涵的存量发展阶段过渡,而“以社区为基础建设‘整洁、舒适、安全、美丽’的城乡人居环境的顶层设计指导思想,深入开展‘共同缔造’活动,打造共建共治共享的社会治理格局”的口号也由住房和城乡建设部提出,成为共识。该背景下城市更新的视角也从宏大叙事转向微观生活,社区更新和小规模渐进的改造方式受到重视。一方面老旧社区公共空间作为社区更新中的基本单元和存量发展语境下激发社区