滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機是通過偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動與滑動檔板的平動,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動網(wǎng)格技術,對制冷型滾動轉(zhuǎn)子壓縮機瞬時動態(tài)流場進行了數(shù)值模擬�？梢杂嬎銐嚎s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,湍流模型采用標準k - e模型。計算得到了壓縮機主要性能參數(shù)隨時間變化的諧波規(guī)律、流場分布及壓力分布,觀測到滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機內(nèi)旋渦生成、運動、增大或縮小等現(xiàn)象。

1、前言

　　滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機以其體積小、結(jié)構簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和噪聲低等特點,近年來廣泛應用于空調(diào)、熱泵和冰箱等設備。其是利用氣缸內(nèi)偏心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動結(jié)合滑動檔板,使月牙形空腔體積作周期性變化,從而實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣和余隙膨脹的循環(huán)過程,如圖1所示。

　　滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的流動傳熱過程非常復雜,許多學者為此做了大量的工作,對各熱力過程進行了能量分析并建立壓縮機的傳熱數(shù)學模型[1～5] 。但這些理論模型受各自簡化假設的局限,較難滿足滾動轉(zhuǎn)子壓縮機流場的一般規(guī)律。

　　隨著計算機技術的快速發(fā)展,運用計算流體力學(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程等優(yōu)點;可同時獲得相關變量的詳細信息以及潛在的物理過程。本文將CFD的動網(wǎng)格技術應用于滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機內(nèi)部流場的動態(tài)數(shù)值模擬,為滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機優(yōu)化設計及應用提供參考。

5、結(jié)論

　　(1)應用CFD動網(wǎng)格技術實現(xiàn)了滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機動態(tài)流場的數(shù)值模擬,得到了壓縮機流量值隨時間變化的諧波規(guī)律;壓縮機一個循環(huán)的平均質(zhì)量流量近似等于0. 6倍的峰值差;

　　(2)動網(wǎng)格技術的應用可以捕捉到滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機吸氣、壓縮、排氣過程中出現(xiàn)明顯的旋渦,可觀測到這些旋渦的生成、運動、增大或縮小的過程,這些結(jié)果可為滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的優(yōu)化設計和運行操作提供參考。

參考文獻

　　[1] 　張祉祐. 小型滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的動力計算及結(jié)構參數(shù)選擇[J]. 流體機械, 1978, 6 (7) : 17226.
　　[2] 　周子成. 全封閉滾動轉(zhuǎn)子式制冷壓縮機性能分析[J]. 流體機械, 1987, 15 (10) : 52259.
　　[3] 　晏剛,曹曉林,周晉,等. 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的熱力學模型[J]. 壓縮機技術, 2002, (4) : 123.
　　[4] 　張華俊,嚴彩球,盧潔,等. 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機傳熱模擬[J]. 低溫與特氣, 2003, 21 (4) : 729.
　　[5] 　鄭學鵬,高秀峰,黃允東,等. 變頻滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機熱力性能分析[J]. 流體機械, 1999, 27 (1) : 48251.