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电动涡旋压缩机油气分离器分离特性的研究及优化
| 论文题名： | 电动涡旋压缩机油气分离器分离特性的研究及优化 |
| 关键词： | 电动汽车;空调系统;涡旋压缩机;油气分离器;结构优化;分离性能 |
| 摘要： | 随着电动汽车的迅速发展，电动汽车空调用涡旋压缩机也逐渐成为研究的重点。汽车空调系统对涡旋压缩机排出的高压制冷剂气体的含油率具有较高的要求，其中油气分离器是涡旋压缩机回收润滑油的核心部件。如果高压制冷剂气体携带过高的含油率，将会在管壁上形成油膜，影响汽车空调系统的换热效果，导致制冷效率下降，甚至造成涡旋压缩机回油量不足，引起动静涡旋盘的磨损、卡死等问题。 本课题以某公司电动汽车涡旋压缩机前壳体中的油气分离器为基础模型，运用理论计算与Fluent软件模拟相结合的方法，探究了油气分离器在不同转速工况下的内部流场及分离性能，并在不改变其结构尺寸的前提下，参照工程应用分析，对油气分离器的进口结构进行了等面积的优化，应用仿真模拟的手段分析了涡旋压缩机在不同转速下，进口结构的不同对油气分离器分离性能的影响规律。 结果表明，油气分离器内流场和压降的理论计算结果与数值模拟结果相接近，说明数值模拟的方法可行；随着电动涡旋压缩机转速的提高，油气分离器内的切向速度整体随进口速度的增大而增大，压力损失也增大，而动压损失所占比重较小，静压损失所占比重较大；同时进口速度的增大有助于内部旋涡旋转轴心的左右摆动幅度减少，有利于改善旋流的不稳定性，但在油气分离器内，部分气体的切向速度不能平衡较大压力梯度且具有向下的轴向速度，产生了局部“二次流”，主要包括排气管周围的“短流路”、纵向涡流和回流等，造成其能量损失；分离效率的提高幅度先增大后趋于平缓，因此需要综合考虑油气分离器的经济性和实用性来进行分离性能的提高；经过对四种不同进口结构油气分离器流场特征的研究，发现矩形进口分离器随着高宽比值的增大，压降也逐渐增大。在满足压降经验模型计算条件下，矩形-1进口相比另外三种进口分离器流场对称性好，有助于提升分离性能。 本文的研究结果，能为油气分离器的优化设计和深层次研究提供参考。 |
| 作者： | 康小兵 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 刘兴旺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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