基于动力学分析的双螺杆压缩机的改进设计.doc

摘要：根据现有的双螺杆压缩机的转子型线,对其用三维软件UG NX进行建模,分别建立出阴阳转子的几何模型和双螺杆压缩机的流体模型。然后通过近年来不断成熟的计算流体力学（CFD）技术，利用商业软件FLUENT对双螺杆压缩机的工作过程和性能进行模拟仿真，得到了不同时刻的瞬态压力场、温度场、密度场以及速度场的分布情况。根据分析的结果对压缩机的结构进行适当的改进设计，再反过来利用FLUENT软件再来检测改进后的双螺杆压缩机的性能，以达到一个闭环设计的过程。

在分析过程，针对双螺杆压缩机流体模型的特殊性运用到了动网格和边界变形等较为复杂的参数设置，以便能较为准确的模拟双螺杆压缩机的性能。在改进设计中主要是在双螺杆压缩机的型线对其性能的影响方面做了一些改进，将由圆弧组成的对称型线用由直线、圆弧和摆线组成的不对称型线代替，不对称型线可保证每组螺杆压缩机具有最大的效率。在分析与设计结束，还对螺杆压缩机进行了运动仿真，将螺杆压缩机的工作过程表现出来。

关键字：双螺杆压缩机；流体分析；FLUENT；动网格；型线设计

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1课题的背景及意义-1

1.2国内外发展现状-2

1.2.1双螺杆压缩机的发展历程-2

1.2.2 国内发展现状-2

1.2.3 国外发展现状-4

1.3本课题主要的研究内容-5

第二章 双螺杆压缩机简介-7

2.1双螺杆压缩机的基本结构-7

2.2 双螺杆压缩机的分类和主要应用场合-7

2.3 双螺杆压缩机的特点-8

2.4 双螺杆压缩机的工作过程-8

2.5 螺杆压缩机的研究方向-10

第三章 双螺杆压缩机的流场分析-13

3.1计算流体力学简介-13

3.1.1 CFD的发展历程-13

3.1.2 CFD在我国的发展-14

3.1.3 CFD通用软件的主要特点-14

3.1.3 Gambit前处理软件简介-15

3.1.5 著名CFD通用软件FLUENT简介-17

3.2流体模型的建立及前处理-21

3.2.1流体模型的建立-21

3.2.2流体模型的网格划分-22

3.3流体模型的数值模拟-23

3.3.1流体模型的边界条件设置-23

3.3.2动网格技术-23

3.3..3湍流模型简介-25

3.3.4 SIMPLE算法-27

3.3.5求解控制计收敛判据-28

第四章 双螺杆压缩机的结构设计及结构改进-29

4.1双螺杆压缩机的转子设计及结构改进-29

4.1.1基本线型类型-29

4.1.2转子型线设计-31

4.1.3转子螺杆部分的长度-32

4.1.4阳转子齿的螺旋角-32

4.1.5阳转子和阴转子的齿数-32

4.1.6 双螺杆压缩机的流场分析及结构改进-33

4.2双螺杆压缩机的吸气孔口设计-37

4.3双螺杆压缩机的排气孔口设计-38

4.4双螺杆压缩机的机体设计-39

4.5双螺杆压缩机的零部件三维造型-40

4.5.1 UGNX软件的介绍-40

4.5.2阳转子、阴转子、箱体的三维模型-46

4.5.3双螺杆压缩机的三维装配模型-47

第五章 双螺杆压缩机的运动仿真-49

5.1仿真模型-49

5.2机构分析的一般步骤-50

5.3运动对象参数-50

5.4分析文件参数-51

5.5求解器参数-52

5.6本课题运动仿真参数设置-52

第六章 总结与展望-53

6.1总结-53

6.2展望-54

致  谢-55

参考文献-57