變截面渦旋壓縮機(jī)排氣腔的流場分析.pdf

1、渦旋壓縮機(jī)作為高效節(jié)能的第三代新型壓縮機(jī)，近年來得到了科研人員越來越多的重視和研究，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。渦旋壓縮機(jī)獨特的工作原理導(dǎo)致了其工作過程中內(nèi)部流場的復(fù)雜性，同時在排氣過程中渦旋壓縮機(jī)的渦旋齒和排氣孔受腔內(nèi)氣體影響相對較大。所以，為了能夠為未來研究壓縮機(jī)的科研人員提供設(shè)計參考，對渦旋壓縮機(jī)排氣過程中排氣腔的流場進(jìn)行瞬態(tài)仿真分析十分重要的。
　　本文首先介紹了渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，設(shè)計了由圓漸開線組合而成的渦旋型線，并

2、建立了渦旋盤的型線方程與三維實體模型。同時建立了變截面渦旋壓縮機(jī)工作過程中工作腔的數(shù)學(xué)模型。然后在同時遵循熱量守恒和熱量傳遞的相關(guān)理論規(guī)律的基礎(chǔ)上，分析研究了渦旋壓縮機(jī)工作腔體的體積變化情況和熱量的傳遞情況，并計算了工作腔內(nèi)氣體壓力和溫度的變化規(guī)律。以上述工作為基礎(chǔ)，將渦旋壓縮機(jī)的三維模型簡化為二維流體域模型，分析并獲得了適合模擬仿真渦旋壓縮機(jī)腔內(nèi)流場的網(wǎng)格形式。本文流場模擬時假定工質(zhì)為理想氣體，同時選用了動網(wǎng)格技術(shù)中比較適合壓縮機(jī)腔內(nèi)

3、流場的劃分方法。最后利用流體仿真軟件 FLUENT對變截面渦旋壓縮機(jī)的排氣過程進(jìn)行了瞬態(tài)模擬仿真，得到了排氣過程排氣腔內(nèi)氣體的速度、壓力、溫度的流場分布情況。同時在邊界條件一致的情況下，將變截面與等截面渦旋壓縮機(jī)的流場分布進(jìn)行了對比，從流場方面證明了變截面渦旋壓縮機(jī)在排氣過程中的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。雖然二維模型的簡化導(dǎo)致了模擬結(jié)果和實際存在著一定的偏差，但是通過變截面和等截面渦旋壓縮機(jī)流場分布的相互比照可以看出，仿真結(jié)果與渦旋壓縮機(jī)的理論特性是相