关键词： 压力脉动   进气口   扩张腔   涡旋压缩机  

摘要： 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： 滚动轴承   涡旋压缩机   疲劳寿命   可靠性  

摘要： 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： 涡旋压缩机   吸力足机构   永磁体位置   吸力足分块   轴向力控制   遗传算法  

摘要： 微型涡旋压缩机的轴向气体力随主轴转角而大幅度变化,存在难以实现良好的轴向密封等问题,为此,提出了一种基于永磁体的轴向磁力平衡轴向气体力的吸力足机构。首先,对微型涡旋压缩机的轴向气体力进行了特性分析,确定了目标轴向气体力曲线;其次,基于JMAG建立了三维仿真模型,采用遗传算法对永磁体的位置进行了优化,由此达到了轴向力变化趋势最大的目标;再次,在永磁体位置优化基础上,提出并对比了4种不同的吸力足分块方案,改变了分块吸力足的高度来匹配随动涡盘平动而变化目标的轴向力曲线;最终,对选择方案的分块吸力足高度敏感性进行了分析,固定了敏感性低的分块高度,降低了实际制作和装配的复杂性;通过仿真和实验测试,对优化后吸力足机构轴向力的准确性进行了验证。研究结果表明:改变永磁体在静环的位置,轴向力的最大值提升27.56%;在所有分块方案中,分块数越多,吸力足机构平衡效果越佳,且周向切割优于径向切割,周向切割最优结构的积分差相较于径向切割方案减小了42.91%;经实验验证后,优化的吸力足机构的最大误差仅为6.2%,与仿真结果具有良好的一致性,很大程度上解决了微型涡旋压缩机的轴向密封问题。

关键词： 涡旋压缩机   有限元分析   平衡铁   阻力矩   结构优化  

摘要： 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   变壁厚型线   几何性能   力学性能   半径变换率  

摘要： 为解决等壁厚涡旋型线压缩比低、结构不紧凑、传统变壁厚涡旋型线气体力变化幅度大的问题,设计了一种由基圆渐开线、高次曲线和变基圆渐开线组合的新型变壁厚涡旋型线,并建立了该型线的基本几何理论。为定量衡量该型线的性能,特引入表征型线几何性能的两个关键指标—压缩比和体积利用系数以及力学性能的两个重要指标—轴向气体力和切向气体力对其进行评价。研究结果表明:新型变壁厚型线的几何性能与力学性能受半径变换率的影响较大,在相同设计条件下,随着半径变换率的减小,不仅压缩比和体积利用系数显著提高,而且所承受的轴向气体力和切向气体力的变化幅度也明显变小。可见,采用半径变换率较小的新型变壁厚型线有助于进一步提升涡旋型线的性能。

关键词： 涡旋压缩机   吸气过程   预压缩   流场特性   数值模拟  

摘要： 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： 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  

摘要： 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： 涡旋压缩机   液态制冷剂   抗液击性能   两相流  

摘要： 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   径向柔性   限位   偏心滑块   动力学仿真  

摘要： 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： 变基圆   涡旋压缩机   转子系统   刚柔耦合   汽车空调  

摘要： 为阐明汽车空调涡旋压缩机转子系统摩擦副非稳态动态激励机理,建立变基圆涡旋式压缩机多刚柔耦合动力学模型,以变基圆涡旋压缩机气体力为边界条件,研究轴系摩擦副动态接触激励;而后,基于变基圆涡旋式压缩机多刚柔耦合动力学模型,对动态接触激励进行影响因素分析。结果表明,动态接触激励力的频率响应峰值主要出现在100Hz、200Hz、700Hz与2300Hz及其边频处,为转频的整数倍次与动涡盘的1/2倍频处;为降低变基圆涡旋式压缩机轴系摩擦损耗,应合理设置防自转机构间隙及个数。