基于动网格的迷宫压缩机流场分析

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1、单位代码10144分类号Tijf/5编号硕士学位论文研究生姓名届^也A专业）导师姓名色嗣^_________________论文完成日期气％_________i$IK^K$ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确

2、方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年纟月/^日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工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，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名:指导教师签名:日期日期:分类号：TH113密级：ＵＤＣ：621编号：工学硕士学

3、位论文基于动网格的迷宫压缩机流场分析硕士研究生：张书天指导教师：巴鹏教授学科、专业：机械电子工程沈阳理工大学2015年03月分类号：TH113密级：ＵＤＣ：621编号：工学硕士学位论文基于动网格的迷宫压缩机流场分析硕士研究生：张书天指导教师：巴鹏教授学位级别：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院论文提交日期：2014年12月02日论文答辩日期：2015年03月07日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TH113U.D.C:621AThesisfortheDegreeofM.

4、Eng.NumericalSimulationforLabyrinthSealCompressorUsingDynamicMeshTechniqueCandidate:ZhangShutianSupervisor:Prof.BaPengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MechatronicsEngineeringDateofSubmission:December，2014DateofExamination:March，2015Universit

5、y:ShenyangLigongUniversity摘要迷宫密封具有结构简单，使用方便，工作可靠等优点，广泛的应用于航空发动机、燃气轮机以及鼓风机等动力机械中。作为一种非接触密封方式，工作过程中不产生接触摩擦，毋需润滑。但是这种密封方式必然会存在泄漏损失，从而直接影响机器的工作效率。由于直通型迷宫压缩机迷宫内部的流场变化以及迷宫结构的不同对泄漏量有着显著地影响，所以通过对迷宫内部进行流场分析，合理设计迷宫结构，对于提高机器的工作效率有着重要的意义。本文以4K-80MG型号的直通型迷宫压缩机中的迷宫结构为研究对象，建立了活

6、塞和气缸部分的二维数学模型，对迷宫内部流场进行非稳态分析，完善迷宫密封的理论研究，最后完成对迷宫结构的改进。在汲取前人研究的成果基础上，确立本文主要研究工作如下：1、通过对国内外迷宫密封研究现状的学习和现行迷宫压缩机在各领域的应用进行分析，总结出应用于研究直通型迷宫压缩机的相关理论。2、确定了迷宫压缩机的物理模型以及计算流体力学模型，以Fluent仿真软件为平台，建立模拟迷宫压缩机内部流场的数值计算方法，为迷宫密封相关参数的计算提供了有效的计算工具。3、依据非稳态分析中的动网格技术和活塞的实际运动规律，研究设计出控制活塞

7、在气缸内运动的UDF程序，实现了实时观察迷宫内流场以及气缸内部气流的变化规律。通过非稳态与稳态分析方法的对比，得出了动网格技术在分析直通型迷宫压缩机密封性能方面的优势。4、对影响迷宫密封性能的几种因素进行了深入的研究，通过观察迷宫内部的流场变化情况，分析不同结构尺寸对密封性能的影响，提出了合理的迷宫结构，有效地减少了泄漏，提高了工作效率，为工程实践设计提供了可靠参考。关键词：直通型迷宫密封；动网格技术；数值模拟；泄漏特性；迷宫结构IABSTRACTHavingthemeritsofsimpleness,convenien

8、ceandreliability,labyrinthsealshavebeenwidelyusedindynamicmachine,suchasaeroengine,steamturbine,compressor,andsoon.Asanon-contactingseal,thereisnocontactfricti