應用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬分析滾動(dòng)轉子壓縮機的瞬態(tài)流動(dòng)

　　滾動(dòng)轉子式壓縮機是通過(guò)偏心轉子的轉動(dòng)與滑動(dòng)檔板的平動(dòng),完成吸氣、壓縮、排氣等功能。本文采用局部彈性變形與網(wǎng)格重組的CFD動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),對制冷型滾動(dòng)轉子壓縮機瞬時(shí)動(dòng)態(tài)流場(chǎng)進(jìn)行了數值模擬�？梢杂嬎銐嚎s理想氣體為工作介質(zhì),滿(mǎn)足流體控制方程及氣體狀態(tài)方程,湍流模型采用標準k - e模型。計算得到了壓縮機主要性能參數隨時(shí)間變化的諧波規律、流場(chǎng)分布及壓力分布,觀(guān)測到滾動(dòng)轉子式壓縮機內旋渦生成、運動(dòng)、增大或縮小等現象。

1、前言

　　滾動(dòng)轉子式壓縮機以其體積小、結構簡(jiǎn)單、運轉平穩和噪聲低等特點(diǎn),近年來(lái)廣泛應用于空調、熱泵和冰箱等設備。其是利用氣缸內偏心轉子的轉動(dòng)結合滑動(dòng)檔板,使月牙形空腔體積作周期性變化,從而實(shí)現吸氣、壓縮、排氣和余隙膨脹的循環(huán)過(guò)程,如圖1所示。

　　滾動(dòng)轉子式壓縮機的流動(dòng)傳熱過(guò)程非常復雜,許多學(xué)者為此做了大量的工作,對各熱力過(guò)程進(jìn)行了能量分析并建立壓縮機的傳熱數學(xué)模型[1～5] 。但這些理論模型受各自簡(jiǎn)化假設的局限,較難滿(mǎn)足滾動(dòng)轉子壓縮機流場(chǎng)的一般規律。

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)的快速發(fā)展,運用計算流體力學(xué)(CFD)研究具有周期短、信息完整、可視化程度高、能模擬復雜和理想過(guò)程等優(yōu)點(diǎn);可同時(shí)獲得相關(guān)變量的詳細信息以及潛在的物理過(guò)程。本文將CFD的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)應用于滾動(dòng)轉子式壓縮機內部流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)數值模擬,為滾動(dòng)轉子式壓縮機優(yōu)化設計及應用提供參考。

5、結論

　　(1)應用CFD動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現了滾動(dòng)轉子式壓縮機動(dòng)態(tài)流場(chǎng)的數值模擬,得到了壓縮機流量值隨時(shí)間變化的諧波規律;壓縮機一個(gè)循環(huán)的平均質(zhì)量流量近似等于0. 6倍的峰值差;

　　(2)動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的應用可以捕捉到滾動(dòng)轉子式壓縮機吸氣、壓縮、排氣過(guò)程中出現明顯的旋渦,可觀(guān)測到這些旋渦的生成、運動(dòng)、增大或縮小的過(guò)程,這些結果可為滾動(dòng)轉子式壓縮機的優(yōu)化設計和運行操作提供參考。

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