英语原文共 12 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
【题名】涡旋压缩机的性能仿真
【作者】G H lee能源信息部，韩国斗源工科大学，678，Janwon-ri、竹山面，
安城市，京畿道，韩国
【摘要】涡旋式压缩机被广泛应用于空调和热泵装置，因为它结合高效和可靠且噪声低，振动小。本文介绍了一种对这种机器的性能评估仿真模型。该模型包括两个压缩过程和运动部件的动态特性的分析。应用质量和能量守恒方程、压缩过程被模拟成工作腔作为控制量的假设，考虑到径向和侧向泄漏以及吸入制冷剂的加热。这个模型的导出输出包括一个压缩过程的压力-体积关系图，各部件的合力，机器的摩擦损失和压缩机内主要部件的温度。然后，涡旋压缩机的体积，绝热和机械效率的估算直接从这获得。得到的性能预算从而可以被用做包装空调系统的开发。
【关键词】涡旋压缩机，整体性能分析，压缩机效率
符号
a 涡旋的圆半径（米）
A 流通面积（平方米）
Ae 阀的有效作用面积（平方米）
b 十字环槽的高度（米）
Cd 流量系数
CF 侧向间隙（微米）
Cp 恒压下的比热（1千卡/千克·开尔文）
CT 齿顶间隙（微米）
d 从曲轴中心到曲柄销位置的距离（米）
fs 动涡盘与静涡盘的径向反应力（牛顿）
Fa 轴向气体力（牛顿）
Fbl 滑套与曲柄销的反应力（牛顿）
Fcpr， Fcpt 曲柄销上的分力（牛顿）
Fmjr，Fmjt 主轴颈轴承上的分力（牛顿）
Fr 径向气体力（牛顿）
Fsbr， Fsbt 滑套上的分力（牛顿）
Fsjr，Fsjt 副轴颈轴承上的分力（牛顿）
Ft 切向气体力（牛顿）
Fth 动涡盘与静涡盘的轴向反应力（牛顿）
F1，F2 动涡盘与十字环的反应力（牛顿）
F3，F4 框架与十字环的反应力（牛顿）
G 制冷剂的质量
Gi 质量流速作为控制量（千克每秒）
Go 质量流速作为被控量（千克每秒）
Gr 质量流速（千克每秒）
h 制冷剂的比焓（千焦每千克），
传热系数（千焦每平方米开尔文）
hi 制冷剂的比焓作为控制量（千焦每千克）
hs 涡旋缠绕高度（米）
Io 曲轴转动惯量（牛顿·米每平方秒）
k 绝热指数
Ksteel 钢的热传导率（千焦每千克开尔文）
l 涡旋盘毂
lc 动涡盘的重心到推力轴承的距离（米）
lcp 主轴颈轴承到曲柄销的距离（米）
llw 主轴颈轴承到低平衡块的距离（米）
Lshd，shb 下壳中心到底壳中心的长度（米）
Lshd，shu 下壳重心到上壳重心的长度（米）
Lsht，shu 顶壳中心到上壳重心的长度（米）
lsj 主轴颈轴承到副轴颈轴承的长度（米）
mcp 曲柄销的质量（千克）
mlw 低平衡块的质量（千克）
mo 十字环的质量（千克）
ms 动涡盘的质量（千克）
msb 滑套的质量（千克）
muw 上平衡块的质量（千克）
mv 止回阀的质量（千克）
N 电机驱动转矩（牛顿·米）
Nu 努塞尔数
P 制冷剂的压力（千帕）
Ph 制冷剂在高压侧的压力（千帕）
Pl 制冷剂在低压侧的压力（千帕）
Pout 制冷剂的出口压力（千帕）
Psur 制冷剂的吸入压力（千帕）
Pr 普朗特数
Q 传热量（千焦）
dQ/dt 传热率（千瓦）
rlw 低平衡块的重心半径（米）
rmj 主轴颈轴承的半径（米）
rox，roy 最大和最小十字环的半径（米）
rs 动涡盘的轨道半径（米）
rsb 滑套的半径（米）
rshaft 曲轴的半径（米）
rsj 副轴颈轴承的半径（米）
Ruw 下平衡套的重心半径（米）
rx，ry 轴向推力的作用点（米）
R 气体常数（千焦每千克开尔文）
Ra 雷利数
Re 雷诺兹数
s 止回阀的开口速度（米每秒）
t 间（秒）
ts 涡旋缠绕厚度（米）
T 制冷剂的温度（开尔文）
Tc 冷凝温度（开尔文）
Tdis 制冷剂的排放温度（开尔文）
Te 蒸发温度（开尔文）
Th 制冷剂在高压侧的温度（开尔文）
Tin 制冷剂的进口温度（开尔文）
Tout 制冷剂的出口温度（开尔文）
Tsur 制冷剂的吸入温度（开尔文）
v 制冷剂的比容（立方米每千克）
V 控制量的体积（立方米）
Wc 压缩功（千瓦）
Wloss 电机的损耗功（千瓦）
Wshaft 压缩机的轴功率（千瓦）
Wtotal 压缩机的功率输入（千瓦）
y 止回阀开距（米）
beta; 内渐开角（度）
delta; 涡旋的基座厚度（米）
delta;f 侧向间隙（米）
delta;t 齿顶间隙（米）
nad 压缩过程的绝热效率（百分比）
nv 容积效率（百分比）
theta 涡旋轨道角（度），曲轴角（度）
dtheta/dt 角速度（度每秒）
d2theta/dt2 角加速度（度每平方秒）
mu;cp 曲柄销的摩擦系数
mu;mj 主轴颈轴承的摩擦系数
mu;o 十字环的摩擦系数
mu;sb 滑套的摩擦系数
mu;sj 副轴颈轴承的摩擦系数
mu;t 推力轴承的摩擦系数
v 动力粘度（平方米每秒）
xi; 阀的阻尼系数
faiw 渐开线端角（度）
phai 制冷剂的混合速率
omega; 阀的一阶固有频率（赫兹）
【下标】
air 周围空气
dis 卸料箱
gas 压缩机壳体内的制冷剂
mot 电机
oil 压缩机壳内的油
scr 涡旋缠绕
shb 压缩机底壳
shd 压缩机下壳
sht 压缩机顶壳
shu 压缩机上壳
1 【介绍】
涡旋压缩机性能的计算机模拟通常是压缩过程的单独分析，包括泄漏，动态特性，摩擦损失，主要组成部分与涡旋套和润滑系统内的温度分布的热传递。为了准确的性能估计，所有上述的影响必须同时考虑。然而，直到最近，大多数发表的研究[ 1，5 ]都是单独分析了它们。最近，陈等。[ 6 ]提出了一个更全面的，结合压缩过程与压缩机各元件之间的热量传递的模型。
本文介绍了一种涡旋压缩机的性能仿真，其中包括压缩过程，运动部件的动态特性和压缩机主要部件的热传递的仿真分析。这样，压缩过程中制冷剂的温度和压力，运动部件的摩擦损失和压缩机各部件的温度可以获得。此外，也可以获得质量流量和压缩机壳体的入口到静涡盘的吸气口的制冷剂的温度上升。此后，可以计算压缩功，轴输入功率，容积效率，压缩效率和机械效率。该仿真方法因此可以被用来改善压缩机的设计，也可以改善涡旋压缩机组成部分的整个空调系统。
2 涡旋压缩机的性能仿真
在这项研究中使用的涡旋式压缩机的整体结构如图1所示。涡旋压缩机主要由七大部分组成，即：静涡盘，动涡盘，十字环、滑套、曲轴、主轴承和副轴颈轴承轴承。背压腔位于静涡盘的后面，卸料口与排气室之间安装排气阀，防止在切断时回流到涡旋。如图1所示，制冷剂首先通过入口进入压缩机壳体，然后流量被分为两个方向。一个将进入位于静涡盘的外围的吸口。在那里，它将被压缩，然后通过位于静涡盘中心的排气口消耗掉。另一个将与在压缩机壳中的制冷剂混合。有些会继续下降用来冷却电机。
在这项研究中，涡旋压缩机的性能估计程序，通过结合五个子程序，即一个几何计算程序，一个压缩过程分析程序，一个计算作用于动涡盘的气体力的程序，一个运动部件的动态分析的程序和一个压缩机主要部件的整体换热程序已经被开发出来。该性能仿真的流程图如图2所示。
首先，通过几何计算程序可以计算出控制体积、吸口面积、排气口面积和关于轨道角的密封线长度。其次，根据几何计算程序的输出，可以计算出控制量中制冷剂的温度和压力，并将它作为压缩过程分析程序中轨道角的一个应变量。然后，计算出来的制冷剂的压力值及作用在动涡盘上的力，包括切向力，径向力和轴向力，都导出在气体力计算程序。压缩机的动态特性然后被分析用来输入数据，包括导出来的所有力和电机转矩-速度曲线。在这里，计算出合力，运动部件的摩擦损失和压缩机的速度。
然后，将得到的压缩机的速度与压缩过程分析程序的假设输入值作比较。如果两者的值之间的差不在公差范围内，改变压缩机转速的假定值，并重申计算程序如图2所示。当压缩机转速满足收敛准则时，整体换热分析程序被用来计算压缩机各部件的温度和进入静涡盘吸气口的制冷剂的温度。计算出进入吸气口的制冷剂的温度，然后，将它与压缩过程分析程序中的初始值进行比较。再次，如果差值不满足收敛准则，修正制冷剂温度的初始值，将程序返回到开始，如图2所示。
图1 涡旋压缩机的空调系统
左边：（从上至下）卸料箱，背压室，静涡盘，动涡盘，十字环，滑套，主轴颈轴承， 曲轴 ，电机，副轴颈轴承，油泵。
右边：（从上至下）出口，止回阀，排放口，吸气口，进口
图2. 涡旋压缩机的性能模拟流程图
开始1hellip;涡旋设计2hellip;涡旋几何计算3hellip;压缩性能分析4hellip;动涡盘下的气体力5hellip;动态特性分析6hellip;lt;比较速度（节）gt;7,否的话返回4，是的话下一步hellip;整体传热分析8hellip;lt;进温的比较（制冷剂的吸口温度）gt;9，否的话返回4，是的话下一步hellip;打印10.完毕。
2.
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[146076]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
