基于动网格的涡旋压缩机内部流场数值模拟

采用局部弹性变形与网格重划的CFD动网格技术,对涡旋空气压缩机动态流场进行数值模拟。该模拟以理想气体为工作介质,满足流体控制方程及气体状态方程,湍流模型采用标准k-e模型。计算得到了涡旋压缩机随时间周期变化的质量流量、流场分布及压力、温度分布,观测到涡旋压缩机内旋涡生成、运动、增大或缩小等现象。     

磁悬浮驱动式无油涡旋压缩机驱动力分析

为了解决无油涡旋压缩机的润滑问题,提出一种磁悬浮驱动式无油涡旋压缩机。基于涡旋压缩机的力学理论,充分考虑到无油涡旋压缩机工作时的实际状况,结合磁悬浮技术,设计出一种可以避免使用轴承和防自转装置的无油涡旋压缩机。通过数值计算软件对磁悬浮驱动式无油涡旋压缩机的动涡盘进行受力计算,详细分析了涡旋齿节距不同情况下动涡盘在不同转角下的受力;利用有限元分析软件对无油涡旋压缩机提供驱动力的E-I型电磁铁、U-I型电磁铁和U-U型电磁铁在不同气隙下的吸引力进行有限元仿真,并做了对比说明;最后把涡旋压缩机的受力与U-I型电磁铁的驱动力进行有效比较。结果表明:该新型涡旋压缩机在理论上是完全可以实现其正常工作,且有效避免了轴承与防自转装置的使用,同时还兼具了磁悬浮技术低磨损、无污染等特点。     

动涡旋盘的液态金属模锻成形

论述了液态金属模锻的性质和成形特点，结合空调压缩机动旋盘液态金属模锻件物生产，具体讨论其工艺过程和参数。     

基于DPCA的涡旋压缩机主轴故障信号调制特性研究

为了揭示涡旋压缩机的振动和噪声的机制与调制特性,通过搭建实验平台,模拟主轴磨损故障。利用信号解调方法对振动及噪声信号特性进行讨论,探究此类故障对涡旋压缩机的影响。通过与循环平稳分析方法对比,验证了基于时频分析与主成分分析(DPCA)的信号解调方法处理涡旋压缩机信号的优越性。利用DPCA方法提取涡旋压缩机的信号调制特征,讨论了不同工况下的信号特性及产生机制。结果表明：周期性变化的电磁力与压力增强了主成分中调制频率的幅值, x 和 y 方向的振动对噪声的变化起主导作用。     

涡旋压缩机静盘内外瞬态传热性能的研究

静盘内外侧快速传热对涡旋压缩机的工作性能至关重要。通过分析涡旋压缩机的结构,获得压缩热传递的主要途径。设计弧形和直形2种不同结构的散热翅片,选用铸铁、铸铝2种材料,建立涡旋压缩机静盘的三维模型。运用有限元方法进行静盘内外侧瞬态传热的数值计算,获得内外侧传热过程中由瞬态到稳态的规律。以达到稳态传热时间为依据,确定静盘的材料和散热翅片结构,以实现快速瞬态传热。研究表明:铸铝材料、弧形翅片结构的静盘瞬态传热性能更优,能够实现静盘内外侧的快速传热。研究结果为涡旋压缩机的强化传热提供技术参考。     

涡旋压缩机轴向密封机构结构设计及摩擦学性能研究

涡旋压缩机运行过程中轴向间隙导致的气体泄漏以及密封材料与涡旋盘端板之间的摩擦损耗极大地降低了压缩机的工作效率,对其工作性能产生了不利影响。为了减少动、静涡旋盘之间的气体泄漏以及摩擦磨损,提出一种磁悬浮轴向密封机构,通过对其进行受力分析,得到动涡旋盘所受背压腔气体力的压力差,并以受力结果为指导进行不同石墨含量填充的PTFE密封材料的磨损试验,探究轴向密封材料的摩擦学性能。结果表明：该轴向密封装置能够有效降低轴向间隙引起的径向泄漏,使用石墨填充量为25%的PTFE密封材料搭配所设计的新型磁悬浮轴向密封机构能够实现较好的密封和减摩效果。     

微型涡旋压缩机切向泄漏流动特性与数值分析

针对微型涡旋压缩机工作腔内流场运动状态和切向泄漏特性难以通过实验测试获取的问题,以带有径向间隙的动、静涡旋盘啮合形成的三维流体模型为研究对象,采用CFD动网格技术,建立结构化网格和定义边界运动,探索月牙形压缩腔在工作过程中腔内流体的瞬态分布情况,研究径向间隙导致切向泄漏的工作腔内温度场、速度场和压力场瞬态分布规律。结果表明：切向泄漏对温度场和速度场不均匀分布情况影响较大,对压力场影响较小,在啮合间隙处压力和温度呈梯度变化,速度出现极值;平均进、出口质量流量和泄漏量与转速成正比。     

三涡圈涡旋压缩机的性能研究北大核心

由型线方程建立三涡圈涡旋压缩机涡旋齿的几何模型,利用积分法计算得到三涡圈涡旋压缩机工作腔容积随主轴转角的变化规律,并对其工作过程进行分析,得出6个工作腔分别以π/3为周期依次完成吸气、压缩以及排气过程。给出三涡圈涡旋压缩机压缩过程中容积腔内压力的计算方法,在此基础上对比分析单涡圈、双涡圈以及三涡圈涡旋压缩机的工作腔容积特性、工作腔内压力的变化规律以及排气孔面积的变化规律,得出三涡圈涡旋压缩机的排气更加稳定,更适用于低压比场合。     

基于直压检测法的涡旋压缩机机壳自动检测装置设计

为检测涡旋压缩机机壳是否存在缺陷,开发一种基于直压检测法的涡旋压缩机机壳自动检测装置。从检测台密封系统、参数设定及数据采集系统、液压加载系统、介质给定系统4个方面详细介绍了测试装置的基本构成及工作原理,同时具体介绍了泄漏率的确定方法和检测系统软件设计。研究表明:该检测装置数据处理、监控自检能力强,自动化程度高,操作使用方便,可以提高检测效率。     

双螺杆压缩机转子网格生成方法研究

网格质量和类型是影响双螺杆压缩机数值模拟的重要因素。基于国内外应用和研究现状,从网格质量的评价标准,探讨了非结构化网格以及结构化网格在双螺杆压缩机网格生成原理及各自优缺点,重点阐述了基于代数法生成转子端面和轴向网格的基本方法,以及转子网格生成中经常出现的问题。分别给出了基于Delaunay三角剖分生成的非结构化转子网格和基于代数法生成的结构化转子网格,从而为双螺杆压缩机转子划分以及选择转子网格类型提供了参考。     

基于三维动网格技术的气缸动态响应特性研究

为了研究气缸动态响应的影响因素,对气缸进行了合理简化,利用Gambit软件对计算域进行网格划分,再根据Fluent软件提供的计算方法和湍流模型,对活塞的动态响应进行数值模拟。结合UDF(用户自定义函数)和动网格技术,通过边界的变化和局部网格的重新划分,较好地解决了由于活塞运动所导致的计算域及其参数实时变化问题。探讨启动腔容积、启动压力入口直径、喷口直径、蓄能腔容积等参数对气缸动态响应特性的影响,为座椅坐垫倾角调节装置结构参数的优化提供参考。     

基于动网格6DOF技术的新型泄油阀泄油性能研究

泄油阀是实现液压式全可变配气系统中空气热量及时排除的部件,其性能好坏影响着液压式全可变配气系统的配气性能。对新型泄油阀泄油性能即泄油时间和泄油量进行数学物理建模,利用动网格6DOF技术结合单因素试验,研究入口压力、阀口开度、阀球质量、预紧力和弹簧刚度对泄油阀泄油性能的影响。单因素试验揭示了各参数对泄油质量和泄油时间的影响规律,验证了数学物理模型的正确性。     

往复压缩机网状气阀故障诊断研究

往复压缩机故障类别繁多,而气阀故障占总故障的36%。研究往复式压缩机气阀常见的3种故障：阀片断裂、弹簧失效、阀片密封面失效;在2D 90往复式压缩机上针对网状吸气阀进行故障模拟实验,通过在阀座上安装加速度传感器,采集然后分析阀座振动加速度信号的时域波形和频谱能量分布,找出故障特征信号与气阀工作状态的对应关系,为往复式压缩机气阀故障诊断提供参考。     

基于CFD的薄壁孔内水基纳米流体传动性能分析

采用粒径为60 nm的纳米碳化硼通过加入分散剂使其在RO反渗透膜处理水中分散形成水基纳米流体,实验中考察了分散剂的加入对沉降稳定性的影响,制备出纳米颗粒质量分数为0.6%、0.8%、1.0%的3种水基纳米碳化硼流体。通过建立薄壁孔的模型,运用CFD软件的FLUENT模块对薄壁孔内的水基纳米液压液的流场进行模拟,通过CFD后处理得到速度流线图、速度矢量图、以及压力变化曲线图。模拟结果得出:当纳米颗粒质量分数为0.8%时,制备出的水基纳米碳化硼流体作为液压传动介质具有良好的传动性能。     

液压滑阀阀芯旋转现象的CFD解析

运用三次元流体分析技术对液压滑阀流场进行了数值解析。通过CFD数值解析所获得的压力和速度特性分析了造成滑阀旋转的主要原因,从而为滑阀结构的优化设计提供了依据。     

基于CFD的调节阀内流场流动特性研究

针对某调节阀,建立其三维流场模型。应用CFD方法对调节阀内部流体流动特性进行仿真,得到该型号调节阀内流场流动特性的三维可视化结果。根据仿真结果分析调节阀内部流场的流动特性,得到在阀芯不同开度下调节阀的理想流量特性曲线以及相同开度下流量和压降的关系曲线,为后续的阀门故障诊断及流动性能优化等研究提供参考。     

基于CFD的液压滑阀流场特性与稳态液动力研究

针对某型装甲车辆综合传动缓冲换挡阀,建立了该滑阀不同开度的三维几何模型,应用Fluent仿真软件对滑阀的内部流场进行了可视化计算和分析研究,得到了滑阀不同开度的流场特性与稳态液动力变化规律。进一步考虑轴颈直径对液动力的影响,提出在阀芯轴颈满足刚度与强度的条件下,宜尽量减小轴颈的直径。针对具体模型,通过理论计算与仿真值对比分析,引入修正系数,利用最小二乘法得到引入修正系数的计算公式,可以部分代替大量实验验证,减小工作量。     

轴流式血泵流场CFD仿真

在轴流式血泵的研发过程中,动脉局部流场中可能产生流动剪切率非常低的区域,因此有必要考虑血液的非牛顿特性。建立了轴流式血泵模型,通过CFD仿真分析得到血泵转速和流量的变化对血泵出入口压力分布和速度分布的影响,并采用水和甘油(2∶1)的混合流体替代血液,对设计的血泵进行驱动实验,测量了轴流式血泵输出流量和压力参数。结果表明:所设计的血泵在规律上和仿真是相符的。