文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
制冷涡旋压缩机的仿真与优化
姓名:王作洪
申请学位级别:硕士
专业:化工过程机械
指导教师:刘振全
20060510
设计方法难以解决的离散且复杂的非线性问题,使制冷涡旋压缩机能效比脚达到最大摘要涡旋压缩机是一种新型的容积式压缩机,以其效率高、体积小、质量轻、噪声低、结构简单且运转平稳等特点,被广泛应用于空调和制冷机组中,因此对其内部结构、工作过程、整体性能及其在整个制冷系统中的匹配的研究相当重要。本文根据制冷涡旋压缩机研究现状,采用理论分析和实验验证相结合的方法,对其进行了建模仿真与优化设阐述了制冷涡旋压缩机的研究背景,分析了国内外研究现状,总结了涡旋压缩机的关键技术进展;在此基础上通过对涡旋啮合基本几何理论的研究,在合理简化假设条件下,建立了制冷涡旋压缩机分布参数几何模型、控制模型、制冷剂物性模型和传热模型等,对制冷涡旋压缩机进行仿真,旨在分析涡旋压缩机结构对制冷空调系统性能的影响。阐述了制冷系统的组成,以及制冷工质在各个主要部件中的工作过程,并参照素,并在此基础上建立了优化数学模型;应用模拟生物在自然环境中遗传和进化过程的一种全局优化概率搜索方法——遗传算法对动静涡旋盘进行优化设计,解决了传统优化以按照准二级模式运行,使系统在正常的制热/制冷以及低温制热工况下的经济性均可中间补气涡旋压缩机结构,并在此基础上对新型中间补气涡旋压缩机工作过程进行了详通过对涡旋压缩机系统进行可靠性分析,给出了涡旋压缩机系统区问系数的可靠性优化数学模型,把非线性区间规划模型转化为等价的双目标非线性规划模型,并在此基础上阐述了用遗传算法求取最优解基本思想,文中使用了加权目标项和惩罚项,迫使遗传搜索趋近于最优解,在体积、重量和总费用的约束条件下,通过优化设计使整个系统的可靠度最高;对涡旋压缩机系统进行了可靠性试验,根据所测数据对其性能参数分析,结果表明:整个系统的可靠性是满足要求的。关键词:制冷;涡旋压缩机;建模仿真;优化设计;经济器;遗传算法;可靠性计。淮M挤治隽酥评湎低车闹饕P阅苤副辏蝗范擞跋熘评湮行顾趸阅艿墓丶值。阐述了涡旋压缩机经济器系统产生的背景,指出了经济器系统的基本形式,结合系统流程图和循环图分析了各自工作过程和特点,经济器系统既可以按常规模式运行又可较好兼顾;分析了传统的中问补气涡旋压缩机结构的缺点,提出了新型适合经济器系统细分析。硕士学位论文
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:磁》作秽、日期:矽每钿广/⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:贿本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于导师签名:⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭月月/蚤《日日
第一章绪论了涡旋压缩机的发展。年美国羥研究背景压缩机是制冷、空调装置的核心工作与耗能部件,其工作效率的大小直接关系着整个制冷循环系统的效率。涡旋式压缩机与其它类型的压缩机相比,具有运动部件少、结构紧凑、低噪音、低振动、高效率、高可靠性和对制冷液滴夯的容许度大等许多优越性,而且在较宽的频率范围内有较高的容积效率和绝热效率,适合采用变频装置,可以进一步降低制冷、空调装置的能耗,提高舒适性,因而在制冷、空调等领域具有广泛的应用前景。年法国工程师克拉斯教岢鑫行档脑砑敖峁梗⑸昵进入上世纪年代,高精度数控铣床的涌现和为满足世界能源危机的要求,促进公司成功开发出压缩氦气的涡旋压缩机,应用在远洋海轮上,并在此基础上与瑞士合作开发了多种工质的涡旋压缩机样机,标志着涡旋压缩机商品化年代的到来。八十年代以来,世界各国的学术界和工业界投入了大量的人力、物力对涡旋压缩理论及其工业应用进行研究。年,日本三菱重工突破性进展,推出了汽车空调用的涡旋压缩机。之后,日立⒋蠼【松下⒍也相继研究开发成功。进入九十年代,美国谷轮公司也纷纷投入涡旋理论的研究和涡旋压缩机的批量生产川。我国有关涡旋压缩机