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油处理设备冷凝系统涡旋压缩机性能优化研究

牟瑛  
【摘要】:对工业废油(废机油、废液压油、废重油、液压油、机械油、内燃机油、汽轮机油等)的处理,主要是随意扔弃或作为燃料,这两种方式都会引起水和大气等环境污染。但从经济价值的角度来看,废油回收利用具有重大的潜在经济价值。现有的废油处理设备主要是采用再生净化方式,废油处理设备中又由众多系统组成,其中就需要冷凝系统对净化后的油液进行冷凝处理。已有冷凝技术主要采用水冷、风冷、强制冷凝等方式,这些冷凝系统仍存在许多问题,那么开展废油资源化设备的强制冷凝技术研究尤为重要。本文基于涡旋通用型线的完整理论,对以形腔容积变化为工作原理的机械设备和通过共轭曲线进行传动装置的廓线理论进行研究,从提高压缩效率、减少能源消耗、降低噪音污染方面开展废油装备冷凝技术的研究。 本文所做的主要工作如下: 1.基于泛函通用涡旋型线研究影响涡旋压缩机整机性能的因素,对影响整机性能的关键部件,动、静涡旋盘的四个基本参数进行气体力分析。利用MATLAB的遗传算法工具分析动、静涡盘上的力、力矩与参数的关系,获得了参数值的约束范围,得到四个基本参数与力总体上呈现线性关系结论,并用实例计算验证了约束范围的有效性。 2.取泛函通用涡旋型线的特殊涡旋型线构成的涡旋压缩机,利用非劣排序遗传算法(NSGA_II)对通用涡旋压缩机的动静涡旋盘涡旋体基本参数进行优化设计,使涡旋盘受到的力、力矩、能效比EER达到最优。较之其它优化方法,NSGA_II能较好解决多目标非线性优化问题,最后用优化后的数据验证了该方法的有效性。 3.利用MATLAB软件得到通用涡旋型线的基础空间点数据,接着利用PRO/ENGINEER(Pro/ E)软件参数化特征造型技术进行涡旋压缩机零部件的三维建模,并对其零部件进行装配和干涉检查。 4.取泛函通用涡旋型线研究涡旋制冷压缩机性能,利用MATLAB软件编程,得到关于切向角参数φ的相应空间坐标,接着利用Pro/ E软件对部件进行三维建模,然后在Pro/ E的ASSEMBLY模块下进行装配,在设定的变频与定频两种驱动模式下对机构模块中进行仿真分析,分析得出了变频驱动下压缩机的工况优势。


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