国家自然科学基金(50806082)
- 作品数：25 被引量：156H指数：9
- 相关作者：王君宋永兴章大海仇性启李雪琴更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油大学浙江大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理自动化与计算机技术石油与天然气工程更多>>
- 涡旋压缩机非定常流动的三维数值模拟被引量：8
- 2016年
- 针对涡旋压缩机工作过程中运动部件公转平动的运动方式使得工作腔内流场难以测试的问题,提出了带有移动边界、啮合间隙和封闭工作腔的涡旋压缩机非定常流动的三维数值计算方法。以齿头双圆弧修正型线为例,建立了三维几何模型。解决了带有啮合点的动边界在动网格中容易出现的负体积问题以及排气口遮挡问题,实现了三维数值模拟。得到了任意曲轴转角下的各工作腔内各截面的气体流动的压力和速度的动态分布规律,揭示了增压过程中腔内流动状态的变化机理。模拟结果表明:压力在各工作腔分布均匀,最大与最小压力之差不超过5%。沿着涡旋齿型线齿尾到齿头,内外侧的压差逐渐增大。速度分布不均匀,单个工作腔内最大最小速度之差可达到180m/s。径向泄漏沿啮合线呈对称分布,速度呈跳跃式分布,最大泄漏速度为200m/s,切向泄漏最大泄漏速度可达450m/s。
- 查海滨张晓慧王君姜营仇性启
- 关键词：压缩机计算机模拟动态仿真流场
- 涡旋齿数对多齿涡旋压缩机性能的影响被引量：6
- 2009年
- 建立适用于任意齿数的多齿涡旋盘通用几何模型,得到压缩机吸气量、压缩比及相对滑动速度等性能参数随涡旋齿数的变化规律,讨论齿厚、齿高和节距等涡旋盘结构参数的制约条件和齿数对涡盘性能的影响,并对圆渐开线与正多边形渐开线作为多涡旋齿齿壁型线的区别进行分析对比。结果表明:与单涡旋齿涡旋压缩机相比,当基圆半径不变时,多涡旋齿相对滑动速度明显减小;当节距不变时,多涡旋齿吸气量明显增加;多齿涡旋压缩机可同时提高排气量、减小压缩机外形尺寸和摩擦损失,更适用于较大吸气量的应用场合。
- 王君鞠虹赵明曲燕
- 关键词：涡旋压缩机多涡旋齿
- 多相混输泵内气液两相分布的随机分形模型被引量：3
- 2010年
- 为了更为准确地描述多相泵内气液两相的分布规律,基于分形理论建立了一种两相气液分布随机分形模型,得到了其生成过程和程序算法,并分析了随机变量对气液分布模型的影响,研究了分形维数、分形面积及分形级数等参数与气液混相的截面含气率、气泡大小分布范围和气液分布规律之间的关系。结果表明:分形维数和分形面积越大,多相泵内气液混相中含有的大气泡数目越多,截面含气率越大,气泡大小的分布更加均匀;分形级数越大,含有的气泡数目越多。
- 李雪琴王君赵鹏于桂昌
- 基于结构化动网格的涡旋压缩机内部流场模拟被引量：11
- 2016年
- 为了增加涡旋压缩机啮合间隙处的动网格数量。本文根据涡旋压缩机的流体区域变化规律,提出一种结构化动网格的生成方法,实现了啮合间隙处的网格加密。进而得到一种基于结构化动网格的涡旋压缩机非定常流动的数值模拟方法;得到了任意时刻流体区域内的流场分布。与现有的非结构化动网格进行比较,结构化动网格解决了非结构化动网格在啮合间隙处易产生负体积的问题,能够在啮合间隙处生成足够的网格数量,提高了计算精度;且具有网格质量高、网格数量和疏密易控制等优点,更适合于涡旋压缩机工作过程的数值模拟计算。
- 王君宋永兴姜营李强章大海
- 关键词：涡旋压缩机啮合间隙数值模拟
- 基于流场模拟的涡旋压缩机涡齿应力变形分析被引量：26
- 2012年
- 为了更准确地计算涡旋压缩机涡旋齿的应力和变形,提出一种基于流场模拟的应力变形计算方法。通过对涡旋压缩机工作过程进行气体流动的数值模拟,得到其压力场和温度场分布。将流场分布作为载荷边界条件进行涡旋齿的受力变形计算,得到涡旋齿在气体压力、热载荷及其同时作用下的应力分布和变形规律。分析了涡旋齿的径向变形和轴向变形,讨论了不同主轴转角下的涡旋齿应力和变形,比较了动涡旋齿和静涡旋齿的变形。结果表明:在压缩结束时刻动涡旋齿的应力和变形最大,最大应力位于齿头根部,最大变形位于齿头顶部。
- 王君张娜刘凯徐书根章大海
- 关键词：涡旋压缩机流场模拟涡旋齿应力分布
- 涡旋压缩机全啮合渐变壁厚涡旋齿的设计与分析被引量：10
- 2018年
- 针对现有涡旋压缩机涡旋齿设计过程复杂,等壁厚涡旋齿应力分布不均匀的问题;本文基于法向等距线法,提出全啮合涡旋齿型线的设计方法;由此方法得到了一种新型全啮合渐变壁厚的涡旋齿,其中心和外圈分别由基圆渐开线和变径基圆渐开线组成;建立了所提出的涡旋齿的几何理论。采用数值模拟得到了涡旋压缩机的工作腔流场和涡旋齿的应力和变形,比较了所提出的渐变壁厚涡旋齿和传统的等壁厚涡旋齿的不同。结果表明:所提出的涡旋齿对介质的增压过程快,压缩比大,涡旋齿应力和变形小。
- 王君刘强曹晨燕庞晓峰崔锋
- 关键词：涡旋压缩机流场
- 罗茨风机的全啮合转子型线构建被引量：7
- 2012年
- 针对罗茨风机转子在制造加工和生产维修过程中,其转子啮合型线难以光滑连接或不连续问题,本文根据罗茨风机两转子的运动规律和型线啮合特性,构建出罗茨风机能够实现完成啮合的转子型线,分别为圆弧—圆渐开线转子型线、圆弧包络线转子型线和摆线型转子型线,得到各转子的组成型线方程,在此基础上研究了各型线的啮合特性和面积利用率,同时构建出三叶罗茨风机转子型线。
- 王君刘凯郑川章大海
- 关键词：罗茨风机转子型线
- 涡旋压缩机不对称双涡旋齿型线的构建与模拟被引量：8
- 2021年
- 采用双涡旋齿涡旋盘结构能够有效地提高涡旋压缩机的吸气量,然而存在内容积比小、允许开设的排气口面积小的缺点。针对此问题,本文提出一种涡旋压缩机的新型不对称双涡旋齿,利用中线法得到了涡旋齿型线的设计方法,并且建立其几何模型;通过三维数值模拟研究其工作腔内部的气体流场,并与现有的双涡旋齿涡旋压缩机进行对比。结果表明:所提出的涡旋压缩机的新型不对称双涡旋齿能够有效地提高涡旋压缩机的排气量和内容积比,并且增大了排气口的开设面积,使得压缩机具有更好的工作性能。
- 王君崔淑洁冯浩志李宏鑫沙润东
- 关键词：涡旋压缩机双涡旋齿数值模拟
- 一种渐变啮合间隙的变壁厚涡旋齿型线研究被引量：14
- 2013年
- 提出一种用于涡旋流体机械的渐变壁厚且渐变啮合间隙的涡旋齿型线,由变径基圆渐开线及其法向等距曲线组成;其特点是:从中心齿头到外圈齿尾涡旋齿壁厚逐渐减小,所形成的压缩腔在通向排出口方向存在啮合间隙;可用于气液混合增压或喷液气体压缩,防止压缩过程中出现压缩腔内气液介质压力骤增的问题;与等壁厚涡旋齿相比,该涡旋齿应力分布合理、涡旋齿变形小。将该涡旋齿应用于气液多相混输,通过数值模拟得到其工作腔的压力场、速度场的分布规律;分析了气液比、出口压力和转速对工作过程的影响。将介质压力场分布作为边界条件,得到了该涡旋齿在介质压力作用下的应力分布和变形规律。
- 王君查海滨张晓慧章大海
- 关键词：型线流场模拟应力变形
- 新型椭圆弧型罗茨转子的几何理论及其性能分析被引量：5
- 2018年
- 提出一种新型椭圆弧型罗茨转子型线,建立椭圆弧型转子型线生成的数学模型,得到转子中各段曲线的解析方程和角度的取值范围。研究椭圆弧型转子产生根切和余隙容积的条件,并利用Matlab设计无根切、无余隙容积的罗茨转子程序。分析椭圆弧型转子的参数变化对其面积利用系数的影响,并与传统的圆弧型、渐开线型转子进行对比。结果表明:在外圆半径不变时,椭圆弧型转子的面积利用系数与节圆半径、椭圆弧段短半轴与长半轴比值成反比;在相同结构尺寸下,椭圆弧型转子的面积利用系数高于圆弧型、渐开线型转子。
- 王君刘瑞青崔冬张凌宏
- 关键词：椭圆弧数学模型根切余隙容积
