滾動轉子式壓縮機內部工質泄漏的CFD仿真研究.pdf

1、滾動轉子式壓縮機存在多個運動副和泄漏通道，內部工質泄漏成為制約其容積效率的重要因素，研究壓縮機內部工質泄漏特性從而改善壓縮機性能具有重要的現(xiàn)實意義。本文以全封閉立式單缸滾動轉子式壓縮機為研究對象，分析了壓縮機內部各泄漏通道的特點并根據流體力學縫隙流動模型建立其數(shù)學模型，在此基礎上運用CFD數(shù)值模擬研究方法對壓縮機的滑片與滑槽間隙和轉子與端蓋間隙進行單相潤滑油泄漏仿真，對徑向間隙以及滑片與端蓋間隙進行油氣兩相泄漏仿真，得到各間隙在壓縮機設

2、計參數(shù)要求下的最大值。仿真結果還表明間隙內油氣兩相流體的流動特性并非均勻混合狀態(tài)，而是在粘性的作用下油氣分層流動，油膜呈波浪狀，徑向間隙中間段出現(xiàn)潤滑油堆積現(xiàn)象。本文的主要研究內容如下:
　　(1)闡述滾動轉子式壓縮機的結構特點和工作原理，建立其吸氣腔與壓縮腔壓力和容積的數(shù)學模型以及滑片的運動學模型。
　　(2)針對壓縮機的結構特點分析其內部各間隙的幾何特征，結合流體力學微通道流動模型，建立了壓縮機內部各泄漏通道的泄漏數(shù)學模

3、型。
　　(3)建立滑片與滑槽間隙和轉子與端蓋間隙的單相潤滑油CFD模擬仿真模型，徑向間隙和滑片與端蓋間隙的油氣兩相CFD模擬仿真模型。通過仿真得到:要將壓縮機因泄漏造成的容積損失控制在5％以下，各泄漏通道最大間隙值必須控制在以下范圍內，徑向間隙為27μm;滑片與滑槽間隙為25μm;滑片與端蓋間隙為35μm;轉子與端蓋間隙為31μm。
　　(4)分析了壓縮機各運動副配合間隙內流體的泄漏特性和流場特點，表明間隙內油氣兩相流體的