基于负载平衡配置的新型双螺杆压缩机的设计

传统的双螺杆压缩机是按一端吸气另一端排气方式布置,压缩机工作时工作介质沿双螺杆轴向被压缩而增压,双螺杆轴向是单向受力,轴支撑一端受压另一端受拉,其结构布置与设计遵循机械设计的一般方法,其结构尺寸与使用寿命等技术特征同样遵循动力机械的一般规律。介绍一种全新的双吸平衡式双螺杆压缩机的工作原理和结构特点。通过受力分析可知:该双吸平衡式双螺杆压缩机轴向受力平衡,核心部件受力状况得到改善,结构尺寸减小,工作噪声降低,达到节约原材料、降低制造成本、提高使用寿命、增加无故障运行时间的目的。     

基于啮合接触线加载负荷下双吸平衡式双螺杆压缩机轴向力的算法

针对双螺杆压缩机螺杆转子轴向力计算过程复杂且效率低的问题,在通过实例计算验证了基于啮合接触线加载负荷法与经典法计算精度十分接近的前提下,给出了基于啮合接触线加载负荷下的双吸平衡式双螺杆压缩机轴向力算法实例,强调了此法的有效性。     

排气端面间隙对平衡式双螺杆压缩机流场特性影响的分析与研究

针对排气端面间隙对平衡式双螺杆压缩机内部流场特性的干扰问题,基于SCORG软件和PRO/E软件相结合的方法构建可充分考虑实际排气端面间隙的压缩机流体模型并对其进行高质量代数网格划分。在此基础上,运用CFX软件对3种不同尺寸排气端面间隙的平衡式双螺杆压缩机流体模型进行内部流场特性的精确数值分析,得到了流场压力分布、速度分布以及排气压力脉动随排气端面间隙间的变化关系。所得结果可为平衡式双螺杆压缩机间隙优化设计及工程应用提供重要理论支撑,对平衡式双螺杆压缩机结构及性能的优化研究具有重要参考意义。     

双吸平衡式螺杆压缩机工作过程的数值模拟

通过基于标准的κ-ε方程湍流模型,采用SIMPLEC算法求解N-S方程,利用CFD嵌入式滑移网格技术对双吸平衡式螺杆压缩机整机工作过程进行非定常数值模拟。对螺杆压缩机从吸气、压缩到排气整个工作过程的压力分布、温度分布、速度分布以及排气座回流、涡流分布情况进行了分析,从而为双吸平衡式螺杆压缩机排气口设计以及优化提供有利的依据。     

平衡式双螺杆压缩机支承结构设计

基于平衡式双螺杆压缩机的技术特点及工作要求,提出一种充分体现其轴向力平衡为优势结构特征的平衡式双螺杆压缩机支撑件的结构形式,并根据阴阳转子受力分析的状态数据给出支承件负载计算方法与算式,可为平衡式双螺杆压缩机支承件的精确设计及其性能的再优化提供理论依据。     

平衡式双螺杆压缩机数值模型构建与数值模拟

双螺杆压缩机是工业领域中可燃气等介质回收输送的主流装置。针对使用中的双螺杆压缩机转子单向受力的不足,提出一种可实现工作负载相向配置的平衡式双螺杆压缩机。为研究其工作过程中内部流场特性,基于平衡式双螺杆压缩机工作原理及基本结构建立了其流体数值模型,利用CFD技术,采用SIMPLEC算法及RNG/κ-ε湍流模型对其工作过程进行了数值模拟,得到了平衡式双螺杆压缩机工作过程中流体压力、速度以及密度的分布情况,为平衡式双螺杆压缩机工程应用提供参考。     

基于负载平衡的双螺杆压缩机中隔板及吸排气口设计

针对平衡式双螺杆压缩机的结构要求及技术特征,提出为消除轴向力而左右对称布置两个工作腔,以达到两端排气、中部吸气的结构特征为根本目的的中隔板及吸排气口设计方法和结构形式,并以实例说明设计计算过程。     

某型号双螺杆压缩机流场分析及试验验证

针对双螺杆压缩机内部流体域结构复杂且呈周期性变化的特点,提出一种针对5~6齿双螺杆压缩机流场仿真研究的方法。该方法利用Scorg和Pumplinx软件联合对双螺杆压缩机流场进行仿真分析,避免了出现动网格负体积现象,解决了通过编写复杂的UDF函数定义阴、阳旋转方式的难题。仿真分析结果表明:作用于转子上的流体压力从进气口到出气口沿着轴线方向呈逐渐递增趋势,压力较高的压缩、排气域与压力较低的吸气域以接触线为界限两侧分布,压力呈波动性变化;温度变化呈非稳态特性,越靠近排气口变化越剧烈。通过试验的方式对双螺杆压缩机出口温度、压力的变化进行测试,试验结果表明,仿真数据与试验数据吻合度较好。因此,该仿真方法为螺杆压缩机的设计与深入研究提供了参考。     

高速电主轴辐射噪声特性分析

研究了3种电主轴的辐射噪声特性。通过实验测量了电主轴辐射噪声,分析了全陶瓷轴承电主轴、钢轴承电主轴和无内圈式陶瓷轴电主轴辐射噪声的时频特性。实验结果表明:提高旋转速度,全陶瓷轴承电主轴与钢轴承电主轴辐射噪声均呈增大趋势,且辐射噪声中含有旋转频率和2倍转频特征,而无内圈式陶瓷轴电主轴的辐射噪声呈现波动式变化,其声压级高于其他2种电主轴,且频谱较为杂乱;在高转速时全陶瓷轴承电主轴声波具有明显的周期性;3种电主轴辐射噪声中均具有较高的摩擦与冲击噪声。     

双螺杆压缩机排气端座铸件铸造工艺研究

通过合金元素的加入和合理的熔炼工艺,改变了铸件的组织,减少了夹杂,排气端座的综合性能得到提升,力学性能达到抗拉强度≥276 MPa,抗弯应力≥11.56 k N/cm~2。满足了双螺杆压缩机排气座铸件的技术要求。     

流热固耦合下的双螺杆压缩机转子结构特性研究

针对双螺杆压缩机工作过程中转子的结构特性问题,综合考虑压缩机产生的压力场和温度场,对螺杆转子进行流热固耦合研究。通过有限体积法求解压缩机工作过程中产生的压力场和温度场,采用数值插值技术将其加载到转子的结构网格上,建立转子的真实受力模型。进一步求解转子的静平衡方程得到转子的位移场和应力分布,并利用L形大直径掩埋管道对所提出的方法进行验证。研究结果表明:温度场是螺杆转子产生较大变形和应力的主要原因,选择合适的转速可以降低转子的变形和应力。研究结果对压缩机的结构设计和优化有一定的理论意义。     

双螺杆空压机气动噪声的数值模拟研究

为了研究双螺杆空压机内气动噪声的大小与分布规律,建立双螺杆转子的三维模型与空压机的流场模型。将流体动力学计算方法和声学有限元技术相结合,研究转子中心距和齿顶间隙对双螺杆空压机宽频噪声的影响。结果表明：双螺杆空压机进气口边缘处声功率级最低,与进气口接触且逐渐接近转子容积部分声功率级较低,而转子啮合部和排气口位置的声功率级最大,且宽频噪声的大小随着压力差增大而增大;当齿顶间隙为0.2 mm时,空压机的宽频噪声较小;转子中心距为81.2 mm时,空压机的宽频噪声较小。     

基于统计能量法的组合式金刚石圆锯片声压级研究

组合式金刚石圆锯片在进行硬脆性材料加工时容易产生振动并辐射噪声,基于统计能量法(SEA)建立花岗石锯切模型,考虑系统实际工程中的模态密度、内损耗因子、约束、激励及辐射区等条件,对组合式金刚石圆锯片噪声辐射水平进行频域历程的定量估计,并与现场实测结果进行对比。结果表明:基体外径460 ～1584 mm、厚度4.0 mm的9片组合式金刚石圆锯片的高频区声压级范围为88.3～102.3 dB,其峰值在高频区4000 Hz处;且1～5片组合式金刚石圆锯片的高频区声压级范围为79.5～99.2 dB,声压级随组合片数增加而不断增大,但整体递增幅度随片数增加而减小;厚度3.5～5.5 mm的组合式金刚石圆锯片的高频区声压级范围为86.1～104.7 dB,声压级随组合片厚度增加而不断增大,且4000 Hz峰值处的声压级有5.7 dB的差值。试验和模型结果较为吻合,证明了所建立的统计能量分析模型对锯片高频噪声声压级计算的可信性。      

基于LabVIEW和声卡的车床噪声源识别虚拟仪器设计

利用NI LabVIEW7.1开发平台,用声卡代替商用数据采集卡,开发了一套车床噪声源识别系统.该系统能实现噪声信号采集、功率谱分析以及齿轮啮合频率的计算等功能,能很迅速、直观地找出引起车床噪声声压级超标的啮合齿轮对,对于车床制造企业有很高的实用价值.     

空压机进气口消声器

目前空压机噪声的声压级都大大超过国家规定标准,一般高达100～120分贝(A),严重污染环境。而空压机的噪声主要由进气噪声、排气噪声、机械噪声和电机噪声组成。其中进气噪声又是最主要的,它是由于周期性吸气而使空压机进口处的空气容积发生周期性的变化、产生压力脉动而形成的气流噪声。     

阻尼夹层消音金刚石圆锯片的锯切噪声特性

在切割过程中，金刚石圆锯片会产生剧烈的切割噪声，对周围环境产生相当大的污染，危及人们的身体健康。本文阐述了一般金刚石圆锯片切割噪声特性及阻尼夹层消音金刚石圆锯片阻尼降噪效果。研究表明：普通金刚石锯片的最强噪声峰出现在危害听损最严重的(NIPTS)4000Hz附近的3785．12Hz，声压级为101．29dB，切割噪声总声压级为106．58dB；阻尼夹层消音金刚石锯片噪声总声压级为86．69dB，比普通金刚石锯片总声压级降低19．89dB，降噪效果最好。普通金刚石锯片的噪声声压在30Pa以上，大于痛阔声压极限(20Pa)，噪声衰减时间大约为15～20s；而阻尼夹层消音金刚石锯片的声压在4Pa以下，噪声率减时间仅为Is。噪声阻尼增大500—3000倍。     

基于投影法求解三维不可压缩粘性方程的新算法

提出一种新的基于投影法的隐式有限差分算法,用于计算速度场和压力。这种方法的特点是将计算区域根据雷诺数分成几个区域;对于远离壁面的区域,热金属流按牛顿流计算;对于贴近壁面的区域,热金属流按非牛顿流计算。通过非参数统计和实验的方法证明新算法的正确性。数值模拟结果表明,新算法的计算速度要快于基于SOLA-VOF法的显式有限差分方法。     

基于时频分析的非稳态排气噪声辐射特性研究

应用时频分析方法对气动装置的非稳态排气噪声进行研究,分析了该排气噪声频谱随时间变化的规律,揭示出该排气噪声具有的脉冲冲击特性的产生机理,非稳态质量流引起的单极子声源和湍流四极子声源在排气过程中的变化规律及辐射特性。     

微小型压缩空气储能系统用涡旋压缩机流动特性研究

以空气为工质,基于计算流体动力学方法,对无油空气涡旋压缩机在变工况运行条件下进行了三维非稳态数值模拟。研究发现：动静涡旋齿之间存在的径向间隙,会使得压缩机工作腔内温度、流速和压力的分布不规律;增大转速,不但可以增加涡旋压缩机的质量流量,而且还可以减小切向泄漏量,进而提高压缩机的工作效率;排气压力过大,会降低涡旋压缩机的基本输出性能;在低转速下,过高的排气压力会使得压缩机排气口出现“净回流”现象。     

某SUV内外场气动噪声数值分析

运用分离涡模拟(DES),以商用软件Star CCM+为研究工具对某SUV在车窗封闭状态下,对汽车后视镜区域进行了外流场稳态和瞬态的计算分析,获得车身表面和周围的压力脉动,以此作为激励计算车内噪声。应用声学软件对后视镜以及周围进行流场到声场的耦合分析,得到声压级的频谱图。通过分析基础模型和改进模型内、外场气动声学特性表明:后视镜柄的长度,镜柄与镜罩的夹角以及镜罩形状对后视镜下游流场和声压级影响较大。改进模型相比基础模型前侧窗玻璃外表面总声压级得以降低,驾驶员左耳处内场总声压级降低了6.41%,语音清晰度提高了33.89%,取得很好的改进效果。