滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)是通過(guò)偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)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(duì)制冷型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。可以計(jì)算壓縮理想氣體為工作介質(zhì),滿足流體控制方程及氣體狀態(tài)方程,湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)k - e模型。計(jì)算得到了壓縮機(jī)主要性能參數(shù)隨時(shí)間變化的諧波規(guī)律、流場(chǎng)分布及壓力分布,觀測(cè)到滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)內(nèi)旋渦生成、運(yùn)動(dòng)、增大或縮小等現(xiàn)象。

1、前言

　　滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)以其體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和噪聲低等特點(diǎn),近年來(lái)廣泛應(yīng)用于空調(diào)、熱泵和冰箱等設(shè)備。其是利用氣缸內(nèi)偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)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(xiàn)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(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的流動(dòng)傳熱過(guò)程非常復(fù)雜,許多學(xué)者為此做了大量的工作,對(duì)各熱力過(guò)程進(jìn)行了能量分析并建立壓縮機(jī)的傳熱數(shù)學(xué)模型[1～5] 。但這些理論模型受各自簡(jiǎn)化假設(shè)的局限,較難滿足滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)流場(chǎng)的一般規(guī)律。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,運(yùn)用計(jì)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(fù)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(xì)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(yīng)用于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬,為滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供參考。

5、結(jié)論

　　(1)應(yīng)用CFD動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)了滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)動(dòng)態(tài)流場(chǎng)的數(shù)值模擬,得到了壓縮機(jī)流量值隨時(shí)間變化的諧波規(guī)律;壓縮機(jī)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(yīng)用可以捕捉到滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)吸氣、壓縮、排氣過(guò)程中出現(xiàn)明顯的旋渦,可觀測(cè)到這些旋渦的生成、運(yùn)動(dòng)、增大或縮小的過(guò)程,這些結(jié)果可為滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作提供參考。

參考文獻(xiàn)

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