三叶扭叶罗茨鼓风机内部流场数值模拟论文

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文三叶扭叶罗茨鼓风机内部流场的数值模拟专业：机械设计及理论硕士生：陈霞指导教师：王发展教授摘要罗茨鼓风机是典型的容积式的回转压缩机械。由于其结构简单，广泛应用于国民经济的各个领域，随着经济的飞速发展，市场对罗茨鼓风机的性能提出了更高的要求，因此如何进一步提高罗茨鼓风机的性能对加快罗茨鼓风机的发展有非常重要的意义。为了进一步改善罗茨鼓风机的性能，本论文采用三叶扭叶罗茨鼓风机为研究对象，基于流体力学的FLUENT软件，对三叶扭叶罗茨鼓风机内部流场进行了数值模拟，研究结果对罗茨

2、鼓风机的设计和优化改型提供有价值的参考。本论文研究的主要内容为：三叶扭叶转子罗茨鼓风机圆弧型端面型线和进出口为圆型的机壳结构设计；三叶圆弧型扭叶转子罗茨鼓风机的内部流场气流脉动分析；三叶圆弧型扭叶转子罗茨鼓风机内部流场的数值分析方法；三叶圆弧型直叶转子与三叶圆弧型扭叶转子对罗茨鼓风机性能影响的研究。本论文取得的主要研究结果如下：1.以三叶外圆弧加包络线型罗茨鼓风机为研究对象，通过PROE三维绘图软件，对罗茨鼓风机的外圆弧加包络线型端面型线和截面螺旋线进行参数化建模，这样建立三叶扭叶转子的三维模型，

3、然后建立机壳的三维模型，最后生成扭叶罗茨鼓风机的三维计算模型。叶轮作为罗茨鼓风机的关键部件，转子间的啮合间隙非常重要，需要通过PROE的仿真模块对扭叶转子进行干涉性检验，无干涉可提高数值分析模块的准确性。2.以CFD软件FLUENT和网格划分GAMBIT为工具，采用RNGk-ε湍流模型和PISO算法，使用耦合隐式求解器，压力采用二阶精度的PRESTO﹗算法，边界采用压力进出口边界，对三叶扭叶罗茨鼓风机的内部流场进行了可压缩非定常的三维数值模拟分析。结果表明：基于动网格技术的三叶扭叶罗茨鼓风机的内部

4、流场模拟能真实直观的反应内部流场的流动状态，能较真实的反映三叶扭叶罗西安建筑科技大学硕士学位论文茨鼓风机内部流动的分布和气流脉动的特征规律，为进一步降低罗茨鼓风机的气体性噪声提供了有价值的参考。3.为了探讨扭叶转子对罗茨鼓风机性能的影响，选取相同工况的三叶直叶圆弧形转子罗茨鼓风机和三叶扭叶圆弧形转子罗茨鼓风机为研究对象，采用理论分析和数值分析相结合的方法，对比分析扭叶转子和直叶转子的优缺点。结果表明，扭叶转子较直叶转子气流脉动较平稳，对降低罗茨鼓风机的气流脉动噪声起着重要的作用。关键词：罗茨鼓风机

5、；数值模拟；三叶扭叶；脉动；气体动力性噪声论文类型：应用研究西安建筑科技大学硕士学位论文NumericalAnalysisofInternalFlowFieldinthreelobehelixrotorRootsBlowerSpecialty:MechanicalDesignandTheoryName:ChenXiaInstructor:Prof.WangFazhanAbstractRootsblowerisatypicalpositive-displacementrotarycompressio

6、nmachine。Becauseofitssimplestructure,itiswidelyusedinvariousfieldsofnationaleconomy。Withtherapiddevelopmentofeconomy,themarketputforwardhigherrequestperformanceofRootsblower,howtofurtherimprovetheperformanceofRootsblowerisveryimportanttoacceleratethed

7、evelopmentofRootsblower.InordertofurtherimprovetheperformanceofRootsblower,thepaperadoptsthreelobetwistrootsblowerastheresearchobjectandbasesonFLUENTsoftwareofthefluidmechanics,thepaperstudynumericalsimulationoninternalflowfieldofthreelobetwistrotorbl

8、ower,resultsprovidevaluablereferenceforRootsblowerdesignandtheoptimizeddesign.Themaincontentofresearchofthispaperfor:designofcirculararcendtypelineofthreelobetwistrotorrootsbloweranddesignoftheshellstructureofimportandexportforroundofthreelobe