滚动转子压缩机壳体内流动特性数值模拟研究

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1、万方数据1．分类号UDC密级学位论文滚动转子压缩机壳体内流动特性数值模拟研究作者姓名：郭洪星指导教师：巴德纯教授岳向吉讲师东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：流体机械及工程论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年6月答辩委员会主席：评阅人：东北大学2014年6月万方数据AThesisinFluidmachineryandengineeringResearchandSimulatedImplementationoftheflowcharacteristi

2、cintheshellofrotarycompressorByGuoHongxingSupervisor：ProfessorBaDechunNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=6：思。学位论文储虢研澎毖日期：》移彤、6．“学位论文版权使用

3、授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年团学位论文作者签名由矽影签字目期：c硇惮占．矽导师签名：露升伽签字日期：鼬一V石．口7万方数据东北大学硕士论文摘要滚动转子压缩机壳体内流动特性数值模拟研究摘要调查表明空调用电量占夏季南方城市用电量的40％，滚动转子压缩机占领家用空

4、调和小型商用空调压缩机90％以上的市场，在人们追求环保又舒适的生活过程中，提高滚动转子压缩机的工作效率无疑具有重要意义。本文基于ANSYS—CFX技术平台，利用动网格方法建立了从吸气口、泵腔直到压缩机壳体内所有流动区域复杂的可压缩三维湍流流动数值计算模型并进行了计算。通过与理论计算结果和实际测试结果进行对比，验证了利用该方法进行滚动转子压缩机数值计算的可行性及所建模型的准确性和可靠性。本文首先应用弹性平滑动网格方法，以R410A新型制冷工质实现了滚动转子压缩机泵腔的数值计算，在此基础之上建立了压缩机消音器和壳体内部制冷剂流动通道

5、的可压缩湍流流动计算模型并实现计算。计算过程中忽略了泵腔内润滑油的影响，并将排气阀片的打开和关闭的运动过程简化为开和关两个状态。将数值计算获得结果中制冷量和实际测量数据比较、将滚动转子所受阻力矩计算所得的压缩机指示效率和测试所得数据进行比较，两者均验证了本文所建计算模型的准确性。通过观察新型制冷工质在压缩机泵腔、消音器以及壳体内的流动过程，分析了制冷剂的流动特性及几何结构对制冷剂流动的影响。分析了泵体内吸气口、吸气腔和排气腔涡旋形成及消失的过程和原因以及吸气口结构对吸气过程的影响：分析了消音器内和压缩机壳体内流体流动特性和压力分

6、布状态及压力变化规律；分析了消音器结构和电机结构对流体流动特性和压力变化规律的影响。通过数值计算得出压缩机壳体内高压制冷剂气体对高速旋转的电机转子风阻大小及变化规律，并分析了定转子结构对转子风阻变化规律的影响。关键词：滚动转子压缩机；计算流体力学(CFD)；动网格技术万方数据东北大学硕士论文AbstractResearchandSimulatedImplementationoftheflowcharacteristicintheshellofrotarycompressorAbstractAccordingtothesurvey

7、,thepowerconsumptionofthecompressorsaccountedfor40％ofthesummerpowerconsumptioninthesouthemcitiesofChina．Rotarycompressorsoccupymorethan90％ofresidentialairconditioningandsmallcommercialairconditioningcompressormarket．Asmoreandmorepeoplewanttoliveforanenvironmental—fri

8、endlyandcomfortablelife，itissignificanttOimprovetheworkingefficiencyoftherotarycompressors．Inthearticle，basedonthetechnologyplatfor