往复式压缩机不同排气阀片厚度的结构建模与仿真设计.docx

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1、往复式压缩机不同排气阀片厚度的结构建模与仿真摘要我国人口众多，家电消费市场巨大，随着人民生活水平的不断提高，许多家庭的消费品也越来越高，对家用电器也提出了更高的要求，压缩机作为电冰箱的核心元件，其性能的好坏直接影响到产品的质量。当下，家电制造企业的技术人员仍然在不断推进往复式压缩机的就似乎革新，本次研究则根据这一技术趋势，尝试对往复式压缩机的舌簧阀的性能进行就，以此来提高制冷类家电的产品质量。研究中给出了明确的研究背景、意义，并对国内外在往复式压缩机、舌簧阀等方面的技术进展进行梳理；在此基础上，介绍了活塞式压缩机的基本结构、工作原理和阀门分类；介绍了管阀的工作和运动权利，分析了影响管阀工作的因

2、素；在此基础上，提出了一种新型的管阀式压缩机，流动机理方程和结构力学方程确定了液力偶合器的结构分析过程；搭建了压缩机气缸模型、吸气阀片处流动模型、吸气阀片处非定常流动模型、用Fluent软件对排气阀片流动模型和排气阀片非定常流模型进行了仿真，展开了吸气阀片性能分析，给出了相应的计算公式，对五组厚度分别为().1 mm、0.12mm、().15 mm 0.18 mm和().20 mm的吸气阀片进行了流动分析和强度分析，并对五组厚度分别为().1 mm 0.12 mm、0.15 mm、0.18 mm和().2()mm的吸气阀片进行了流场分析和强度分析，同时也展开了具有不同限位高度的排气阀组性能分析

3、，比较系统地分析了不同厚度阀片的性能，为相关的技术人员的研究提供了一定的技术参照。关键词：往复式压缩机；舌簧阀；阀片；有限元；仿真IAbstractMy country has a large population, which has supported my countrys huge homeappliance consumer market. With the continuous improvement of peoples livingstandards, the consumption quality of many families has become higher and

4、higher, andhigher requirements have been placed on the quality of home appliances. Reciprocatingcompressor is the core component of refrigeration appliances, and its performancedirectly determines the quality of the product. At present, the technicians of homeappliance manufacturing enterprises are

5、still constantly promoting the innovation ofreciprocating compressors. This research is based on this technological trend, trying toimprove the performance of the reed valve of reciprocating compressors. The productquality of refrigeration appliances.The research gives a clear research background an

6、d significance, and combs thetechnical progress of reciprocating compressors and reed valves at home and abroad; atthe same time, introduces the basic structure, working principle and reciprocatingcompressor of reciprocating compressors. Classification of compressor air valves;introduced the working

7、 principle and movement law of the reed valve, and analyzed thefactors affecting the performance of the reed valve; introduced the control equations offluid mechanics and structural mechanics, based on this, set The fluid-structure couplinganalysis process is established; the compressor cylinder mod

8、el, the flow model at thesuction valve plate, the unsteady flow model at the suction valve plate, the flow model atthe exhaust valve plate, and the unsteady flow model at the exhaust valve plate are built.And use the Fluent software to simulate; expand the performance analysis of the suctionvalve pl

9、ate, give the corresponding calculation equation, flow the five groups of thesuction valve plate with thickness of 0.1mm, 0.12mm, 0.15mm, 0.18mm and 0.20mmAnalysis and strength analysis; the performance of the exhaust valve plate is analyzed,and the exhaust valve plates with thicknesses of 0.1mm, 0.

10、12mm, 0.15mm, 0.18mm and0.20mm are respectively set, and the flow analysis and strength analysis are carried out.The performance analysis of exhaust valve groups with different limit plate heights. Thisstudy systematically analyzed the performance of valve plates of different thicknesses,providing a

11、 certain technical reference for the research of related technicians.iiKeywords ： Reciprocating compressor; reed valve; valve plate; finite element;simulationill目录摘要IAbstractII1绪论11.1 研究背景11.2 研究意义11.3 国内外研究现状21.3.1 国外研究现状21.3.2 国内研究现状31.4 设计内容42技术基础62.1 往复式压缩机的基本结构和工作原理62.1.1 往复式压缩机的基本结构62.1.2 往复式压

12、缩机的工作原理62.1.3 往复式压缩机气阀的分类72.2 舌簧阀的工作原理和运动规律82.2.1 舌簧阀的工作原理82.2.2 舌簧阀的运动规律错误!未定义书签。2.3 舌簧阀工作性能的影响因素102.3.1 舌簧阀弹簧力102.3.2 气阀通流截面112.3.3 阀隙马赫数123往复式压缩机双向流固耦合模型133.1 计算方程133.1.1 流体力学控制方程133.1.2 结构力学控制方程133.2 有限元模型的建立143.2.1 压缩机气缸模型的建立和模拟143.2.2 吸气阀片处流动模型的建立193.2.3 吸气阀片处非定常流动模型和模拟213.2.4 排气阀片处流动模型的建立和模拟2

13、53.2.5 排气阀片处非定常流动模型和模拟274吸气阀片性能分析30#4.1 计算方程304.1.1 声场计算304.1.2 模态计算314.1.3 强度计算324.2 不同阀片厚度的吸气阀组性能33421吸气阀组的流动分析334.2.2吸气阀组的强度分析375排气阀片性能分析435.1 不同阀片厚度的排气阀组性能435.1.1 排气阀组的流动分析435.1.2 排气阀组的强度分析445.2 不同限位板高度的排气阀组性能49521排气阀组的流动分析49522排气阀组的强度分析516结论53参考文献54v湖北理工学院 毕业设计（论文）1绪论1.1研究背景随着经济的快速发展，我国居民的收入水平不

14、断提高，居民的生活质量在反映人民生活的同时也有了质的飞跃，各种各样的家用电器与人民生活息息相关，到处都是大型购物中心和网络平台。这些产品受冰箱、空调等电器产品影响较大，包括压缩机。根据2020年中国家电行业年度报告显示，2020年家电行业国内累计销售7297亿元（品类涉及彩电、白电、厨卫、小家电产品）。巨大的市场需求，也在家电行业引发了激烈的竞争。一些企业为了获得更大的市场份额，不惜投入巨大的人力、物力成立研发中心，以此来提高产品的性能和整体竞争力。压缩机是一些家电产品的核心部件，直接影响产品的耐久性、噪声、能耗和环保性能。要使其产品长期处于市场的前列，就必须把重点放在压缩机的研发上。由于空气

15、阀是压缩机的重要组成部分，当然也是研究和开发的重点。对于活塞式压缩机，良好的设计可以将流动阻力损失降低到压缩波功率的3-7%,反之则为15-20%。因此，提高压缩机效率首先取决于气阀。舌簧式自动气阀由于其结构简单、重量轻、容积间隙小，被广泛应用于中小型活塞式压缩机中。影响阀片运动主要设计参数为阀片刚度和曲轴转速，如果参数设计的不合理会引起颤振、关闭迟滞等现象，导致额外载荷冲击加剧、阀片使用寿命缩短和流场流动阻力损失增加。考虑到舌簧阀的重要性，本次设计将通过对舌簧阀的工作机理进行深入探究，搭建往复式压缩机不同排气阀片厚度的结构模型，利用ANSYS软件分析设计参数对阀片运动失效和压力损失的影响，验证吸气舌簧阀薄片结构的流动特性。1.2研究意义由于活塞式压缩机在工作介质中起着间歇作用，因此气阀会持续关闭。阀门的损坏是由冲击、摩擦、腐蚀等因素造成的。另外，阀门本身的材质可能有一些缺陷，使阀门很容易在压缩机中损坏即可。压缩机阀的运动规律研究是当前压缩机研究的一个热点。设计了不同排气门厚度的活塞式压缩机结构模型，考察了管壁厚度对气门运动