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微小型压缩空气储能系统用涡旋压缩机流动特性研究

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机床与液压 2024年第1期52卷 145-151页

作者：杨小亮孙健董辉朱兵国巨静斋彭斌兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050 兰州兰石石油装备工程股份有限公司甘肃兰州730314 机械工业油气钻采装备工程研究中心甘肃兰州730314 甘肃省油气钻采装备工程研究中心甘肃兰州730314

以空气为工质,基于计算流体动力学方法,对无油空气涡旋压缩机在变工况运行条件下进行了三维非稳态数值模拟。研究发现:动静涡旋齿之间存在的径向间隙,会使得压缩机工作腔内温度、流速和压力的分布不规律;增大转速,不但可以增加涡旋压缩... 详细信息

以空气为工质,基于计算流体动力学方法,对无油空气涡旋压缩机在变工况运行条件下进行了三维非稳态数值模拟。研究发现:动静涡旋齿之间存在的径向间隙,会使得压缩机工作腔内温度、流速和压力的分布不规律;增大转速,不但可以增加涡旋压缩机的质量流量,而且还可以减小切向泄漏量,进而提高压缩机的工作效率;排气压力过大,会降低涡旋压缩机的基本输出性能;在低转速下,过高的排气压力会使得压缩机排气口出现“净回流”现象。

关键词：微小型压缩空气储能系统涡旋压缩机数值模拟计算流体动力学变工况

涡旋压缩机排气管道进气口与扩张腔对压力脉动影响研究

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建模与仿真 2024年第2期13卷 1717-1727页

作者：王本源卢曦上海理工大学机械工程学院，上海上海海立新能源技术有限公司，上海

针对涡旋压缩机排气压力脉动值大的问题，以某型号涡旋压缩机为对象，基于声音传递损失特性，研究了对消音器的进气口与扩张腔进行不同的串并联管道腔后对压力脉动的影响。提出四种变更方案，应用actran软件对原始方案和四种变更方案进... 详细信息

针对涡旋压缩机排气压力脉动值大的问题，以某型号涡旋压缩机为对象，基于声音传递损失特性，研究了对消音器的进气口与扩张腔进行不同的串并联管道腔后对压力脉动的影响。提出四种变更方案，应用actran软件对原始方案和四种变更方案进行仿真计算得到声压响应对比图，并在消音室内完成压力脉动试验以验证研究方案的合理性和有效性。研究结果表明，四种方案的仿真计算及实验验证结果均对脉动改善产生积极的效果，其中改善效果最明显的是方案四提出的消音器双进气管搭配扩张腔加缩小腔的变更结构，在3000 rpm下，排气压力脉动相比原始方案降低了13,022 Pa。

关键词：压力脉动进气口扩张腔涡旋压缩机 Pressure Pulsation Air Intake Dilated Cavity Scroll Compressor

来源：博看期刊评论

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涡旋压缩机吸气过程流场特性研究

化工机械 2024年第1期51卷 46-55,89页

作者：李增耀杨超李超兰州理工大学石油化工学院

针对涡旋压缩机吸气过程产生的预压缩现象,为了探明其产生机理和对压缩过程的影响以及流场的变化规律,基于计算流体动力学原理,在不同曲轴转速条件下,运用三维动网格技术对涡旋压缩机内部流场进行数值模拟计算。结果表明:吸气腔与两侧... 详细信息

针对涡旋压缩机吸气过程产生的预压缩现象,为了探明其产生机理和对压缩过程的影响以及流场的变化规律,基于计算流体动力学原理,在不同曲轴转速条件下,运用三维动网格技术对涡旋压缩机内部流场进行数值模拟计算。结果表明:吸气腔与两侧进气流道的流场分布均不对称,不同曲轴转角时进气流道、吸气腔等位置产生强度不同的涡流区;随着曲轴转速的提升,吸气过程预压缩现象发生时曲轴转角提前约10~21°不等,引起吸气腔内压力升高23.5%~29.0%,使得实际吸气量与理想吸气量不再相等,涡旋齿尾部涡流现象随之加剧。

关键词：涡旋压缩机吸气过程预压缩流场特性数值模拟

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涡旋压缩机径向柔性机构动力学仿真分析

制冷与空调 2024年第1期24卷 51-55,74页

作者：赵嫚党江伟王博许桂萍兰州理工大学石油化工学院

以偏心滑块式径向柔性机构为研究对象,从机构学角度对机构的避让功能进行分析,确定了机构限位范围;利用ADAMS软件对柔性机构转子系统的动态特性进行了仿真分析,得到动涡旋质心的运动轨迹,确定机构限位参数对动涡盘质心运动规律之间的关... 详细信息

以偏心滑块式径向柔性机构为研究对象,从机构学角度对机构的避让功能进行分析,确定了机构限位范围;利用ADAMS软件对柔性机构转子系统的动态特性进行了仿真分析,得到动涡旋质心的运动轨迹,确定机构限位参数对动涡盘质心运动规律之间的关系,优化主轴承受力,为空调涡旋压缩机的振动分析和性能提升奠定基础。

关键词：涡旋压缩机径向柔性限位偏心滑块动力学仿真

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涡旋压缩机平衡铁结构对阻力矩的影响研究

压缩机技术 2024年第1期 8-13,37页

作者：刘兴旺蒋强强刘晓明陈荣道李远航李登辉兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 压缩机技术国家重点实验室(压缩机技术安徽省实验室) 合肥安徽230031

针对涡旋压缩机平衡铁随主轴旋转时产生的阻力损失问题,提出了圆角结构及机翼型结构平衡铁。运用Fluent有限元分析软件,结合滑移网格技术对平衡铁工作区域模拟,研究了3种不同结构平衡铁所受的压差阻力矩和摩擦阻力矩,对比分析了不同结... 详细信息

针对涡旋压缩机平衡铁随主轴旋转时产生的阻力损失问题,提出了圆角结构及机翼型结构平衡铁。运用Fluent有限元分析软件,结合滑移网格技术对平衡铁工作区域模拟,研究了3种不同结构平衡铁所受的压差阻力矩和摩擦阻力矩,对比分析了不同结构产生的阻力矩大小。结果表明:压差阻力矩占总阻力矩的90%以上,总阻力矩随转速的增大而增大;相对于样机平衡铁,前后端面为圆角的平衡铁总阻力矩减小了30%~50%之间;机翼型平衡铁总阻力矩减小了55%~65%之间。

关键词：涡旋压缩机有限元分析平衡铁阻力矩结构优化

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涡旋压缩机齿顶密封条磨损试验分析

陕西理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期40卷 1-8页

作者：刘伟杨观明李昊丁晓龙高婷陈雪辉安徽建筑大学机械与电气工程学院安徽合肥230601 合肥波林新材料股份有限公司安徽合肥230601

涡旋压缩机在工作过程中密封条容易磨损,严重时会导致涡旋压缩机寿命降低。采用石墨(C)和聚酰亚胺(PI)对聚醚醚酮(PEEK)材料进行改性,三者按比例混合后利用热压机以365℃热压成型,得到C-PI-PEEK材料。将PEEK材料与改性C-PI-PEEK材料分别... 详细信息

涡旋压缩机在工作过程中密封条容易磨损,严重时会导致涡旋压缩机寿命降低。采用石墨(C)和聚酰亚胺(PI)对聚醚醚酮(PEEK)材料进行改性,三者按比例混合后利用热压机以365℃热压成型,得到C-PI-PEEK材料。将PEEK材料与改性C-PI-PEEK材料分别与45号钢球配副,并利用CFT-I型球面摩擦试验机进行摩擦试验,对比在不同载荷下两种材料的磨损性能。同时研究改性C-PI-PEEK材料在不同载荷下的磨损机理,通过扫描电镜(SEM/EDS)和3D激光扫描电子显微镜分析磨损表面转移膜的形成规律。试验结果表明:改性C-PI-PEEK复合材料较纯PEEK材料粗糙度降低,硬度增加;在不同载荷下改性C-PI-PEEK复合材料摩擦系数变小,磨损率低;C-PI-PEEK复合材料随着载荷的增加,磨损机理由疲劳磨损向粘着磨损和磨粒磨损转变,并伴有氧化磨损。

关键词：涡旋压缩机密封材料 C-PI-PEEK材料磨损机理

涡旋压缩机滚动轴承疲劳寿命分析及可靠性研究

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基于CFD两相流模型的涡旋压缩机抗液击性能预测方法

建模与仿真 2024年第2期13卷 1705-1716页

作者：何伟兴卢曦卢诚上海理工大学机械工程学院，上海上海海立新能源技术有限公司，上海

针对某电动汽车涡旋压缩机动盘轴承容易发生疲劳失效的问题，研究了不同转速、不同径向载荷以及两者相互匹配对其疲劳寿命的影响。对压缩机转子结构进行受力分析，计算动盘轴承在不同工况下受到的径向载荷。使用UG对动盘轴承进行建模，... 详细信息

针对某电动汽车涡旋压缩机动盘轴承容易发生疲劳失效的问题，研究了不同转速、不同径向载荷以及两者相互匹配对其疲劳寿命的影响。对压缩机转子结构进行受力分析，计算动盘轴承在不同工况下受到的径向载荷。使用UG对动盘轴承进行建模，联合WORKBENCH/LS-DYNA和nCode Designlife对不同工况下的轴承进行疲劳仿真分析，得到轴承的应力分布、损伤情况和寿命分布。并针对不同工况进行台架试验以验证仿真结果的合理性。结果表明疲劳失效主要发生在轴承承载区滚子与内外圈滚道接触的位置，转速与径向载荷对动盘轴承疲劳寿命的影响并非简单的线性关系，且径向载荷的影响大于转速，仿真结果与试验结果平均绝对值误差为8.7%，大幅降低了动盘轴承疲劳寿命试验的时间成本，对涡旋压缩机使用寿命的研发具有一定的参考意义。

关键词：滚动轴承涡旋压缩机疲劳寿命可靠性 Rolling Bearing Scroll Compressor Fatigue Life Reliability

来源：博看期刊评论

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制冷与空调 2024年第1期24卷 69-74页

作者：林江波郑康王柳丹佛斯(天津)有限公司天津市制冷空调压缩机技术企业重点实验室

当涡旋压缩机在某些特殊工况运行时,液态制冷剂会进入压缩机,进而部分液态制冷剂进入涡旋腔,对涡旋壁和十字环产生很大的冲击力。当进入的液态制冷剂量超过涡旋腔所能承受的极限,对涡旋和十字环造成损坏并导致压缩机失效。在新压缩机产... 详细信息

当涡旋压缩机在某些特殊工况运行时,液态制冷剂会进入压缩机,进而部分液态制冷剂进入涡旋腔,对涡旋壁和十字环产生很大的冲击力。当进入的液态制冷剂量超过涡旋腔所能承受的极限,对涡旋和十字环造成损坏并导致压缩机失效。在新压缩机产品开发过程中,传统的方式是通过试验方法去验证压缩机的抗液击性能,但这种方法需要组装样机并在实验室进行测试,时间长且成本高。文章提出了一种基于两相流模型预测涡旋压缩机抗液击性能的方法,通过该方法,在新产品设计的早期阶段无需试验就可以预测涡旋压缩机的抗液击性能,能够有效地降低项目成本且加快产品上市时间。

关键词：涡旋压缩机液态制冷剂抗液击性能两相流

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基于CFD仿真的涡旋压缩机吸气带油分析

家电科技 2024年第3期 78-82页

作者：杨帆杨志鹏李霄冯能文刘金平广东美芝制冷设备有限公司广东佛山528000 广东美的环境科技有限公司广东佛山528000 华南理工大学电力学院广东广州510000

低背压涡旋压缩机吸气侧引入较低温的润滑油进入压缩过程,可对压缩过程的径向和轴向间隙进行密封,有利于能效水平的提高。为了进行吸气带油结构的设计并研究其影响规律,采用压缩仿真和供油仿真研究了吸气带油孔位置和供油量的设计方法,... 详细信息

低背压涡旋压缩机吸气侧引入较低温的润滑油进入压缩过程,可对压缩过程的径向和轴向间隙进行密封,有利于能效水平的提高。为了进行吸气带油结构的设计并研究其影响规律,采用压缩仿真和供油仿真研究了吸气带油孔位置和供油量的设计方法,分析了吸气带油对于径向和轴向间隙中泄漏量的影响规律。结果发现吸气带油结构可以有效实现功能,降低了轴向和径向间隙的泄漏速度,使得冷量增加。通过整机测试发现在性能工况下吐油量增加约0.48%,冷量增加了约1%,能效平均增加约0.58%,验证了仿真方法的有效性,可为涡旋压缩机吸气过程的优化设计提供参考。

关键词：吸气带油间隙低背压涡旋压缩机 CFD仿真