風冷無油渦旋空氣壓縮機熱力學及渦盤變形研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、分類號:密級:UDC:學號:355906010003南昌大學博士研究生學位論文風冷無油渦旋空氣壓縮機熱力學及渦盤變形研究風冷無油渦旋空氣壓縮機熱力學及渦盤變形研究ResearchontheThermodynamicstheScrollPlateDefmationofWindcoolingOilfreeScrollAirCompress王俊亭培養(yǎng)單位(院、系):機電工程學院指導教師姓名、職稱:劉國平教授申請學位的學科門類:工學學科專業(yè)名稱

2、:機械電子工程論文答辯日期:2014年12月8日答辯委員會主席:柳和生評閱人:曾良才徐兵2014年12月7日摘要摘要由于壓縮介質(zhì)和應用場合的不同,風冷無油渦旋空氣壓縮機有著排氣孔較大、負修正角雙圓弧修正等結(jié)構(gòu)特點,導致對稱腔的排氣過程不同步,同時由于冷卻風的影響,空氣壓縮過程和結(jié)構(gòu)的變形變得復雜。為了給設計過程中的關(guān)鍵問題提供理論依據(jù)和具體參考,本論文系統(tǒng)研究了風冷無油渦旋空氣壓縮機的幾何理論、熱力學、結(jié)構(gòu)溫度場、機構(gòu)動力學、應力分布及

3、結(jié)構(gòu)變形。根據(jù)邊界曲線的運動過程及相對位置關(guān)系,構(gòu)建了風冷無油渦旋空氣壓縮機的幾何模型解析式,初步分析了氣體壓縮過程狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,為熱力學計算、渦盤溫度場計算做好準備。在幾何數(shù)學模型的基礎上,基于開口系統(tǒng)熱力學第一定律、泄露模型、換熱模型,構(gòu)建了風冷無油渦旋空氣壓縮機熱力學計算模型,研究了換熱過程的變化規(guī)律,分析了壓縮過程空氣狀態(tài)的變化規(guī)律及主要影響因素,完成了壓縮區(qū)域熱通量的計算。通過熱通量計算,把氣體壓縮時的動態(tài)換熱過程轉(zhuǎn)換為靜態(tài)邊界

4、條件,提出以渦齒溫度線性起始角和動定盤壓縮區(qū)域平均溫差為調(diào)整參數(shù),交替計算熱力學過程和渦盤溫度場,得到了與渦齒溫度測量值和熱力學溫度邊界條件相符的渦盤溫度場計算結(jié)果,分析了渦齒和散熱區(qū)域溫度分布規(guī)律,同時對熱力學計算溫度邊界條件進行了修正。構(gòu)建了主要零部件的動力學模型,分析了作用力變化規(guī)律及波動情況,結(jié)合結(jié)構(gòu)溫度場計算結(jié)果,研究了不同運行時刻結(jié)構(gòu)變形的分布規(guī)律和變化情況,分析了作用力對結(jié)構(gòu)變形的影響,并對結(jié)構(gòu)進行了強度校核。根據(jù)裝配關(guān)系

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