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风冷无油涡旋空气压缩机热力学及涡盘变形研究

摘要第3-4页
ABSTRACT第4-5页
主要符号表第10-11页
第1章 前言第11-22页
    1.1 问题的提出与研究意义第11-13页
        1.1.1 课题的背景第11-12页
        1.1.2 课题的研究意义第12-13页
    1.2 涡旋压缩机发展历程第13-20页
        1.2.1 涡旋压缩机的国内外研究现状第14-15页
        1.2.2 风冷无油涡旋空气压缩机的相关问题国内外研究现状第15-19页
        1.2.3 存在的问题第19-20页
    1.3 本文的研究内容与结构安排第20-22页
第2章 风冷无油涡旋空气压缩机几何模型的建立第22-47页
    2.1 基本几何图形的面积格林公式第22-24页
    2.2 负修正角双圆弧修正第24-26页
    2.3 容腔容积及微分第26-28页
    2.4 排气面积求解第28-36页
        2.4.1 排气腔分割线与圆弧相交第30-32页
        2.4.2 排气孔与涡旋线相交第32-33页
        2.4.3 排气孔与齿头修正圆弧相交第33-34页
        2.4.4 排气孔与直线段相交第34-35页
        2.4.5 排气面积的计算结果第35-36页
    2.5 吸气面积及泄露间隙第36-37页
    2.6 热通量求解过程各区域面积的计算第37-46页
        2.6.1 动定盘与分割线的交点第37-38页
        2.6.2 子区域面积第38-40页
        2.6.3 子区域内容腔面积第40-46页
    2.7 本章小结第46-47页
第3章 风冷无油涡旋空气压缩机热力学计算第47-64页
    3.1 实验平台第47-49页
        3.1.1 涡齿温度测量第48页
        3.1.2 风冷无油涡旋空气压缩机排气温度、排气量、轴功率测量第48-49页
    3.2 热力学模型第49-52页
        3.2.1 热交换模型第49-50页
        3.2.2 能量方程第50-51页
        3.2.3 泄露、排气模型第51-52页
    3.3 求解过程第52-57页
        3.3.1 四阶龙格库塔法第53页
        3.3.2 容腔初值计算方法第53-54页
        3.3.3 各容腔同步计算热力学拓扑结构第54-55页
        3.3.4 排气量、排气温度、功率计算第55-56页
        3.3.5 壁面温度的数据处理第56-57页
    3.4 计算结果第57-62页
    3.5 本章小结第62-64页
第4章 动定盘温度场计算第64-86页
    4.1 冷却风测量及数据处理第64-68页
        4.1.1 冷却风排气口风速、温度测量第64-65页
        4.1.2 冷却风散热区域风道不同截面面积、周长测量第65-66页
        4.1.3 测量数据的处理第66-67页
        4.1.4 定盘冷却风换热系数的弯曲修正第67-68页
    4.2 热通量计算及涡盘子区域细化第68-70页
        4.2.1 热通量计算第68页
        4.2.2 子区域细化第68-70页
    4.3 定盘有限元模型及边界条件第70-75页
        4.3.1 网格划分第70-71页
        4.3.2 边界条件第71-75页
    4.4 动盘有限元模型及边界条件第75-76页
        4.4.1 网格划分第75页
        4.4.2 边界条件第75-76页
    4.5 初次计算结果及分析第76-79页
        4.5.1 涡盘温度场分布第76-78页
        4.5.2 子区域细化前后涡齿温度场对比及验证第78-79页
    4.6 温度场计算方法的改进及结果验证第79-85页
        4.6.1 改进后温度场求解过程第79-80页
        4.6.2 涡盘温度场分布第80-82页
        4.6.3 实验验证及热力学计算结果第82-85页
    4.7 本章小结第85-86页
第5章 动定盘结构变形计算第86-115页
    5.1 动盘动力学及机架轴承力计算第86-94页
        5.1.1 动盘涡齿侧面、底面气体作用力计算第86-89页
        5.1.2 动盘动力学计算第89-91页
        5.1.3 主轴、偏心小轴作用力第91-94页
    5.2 机架温度场计算第94-95页
        5.2.1 机架温度场几何模型及边界条件第94-95页
        5.2.2 机架温度场计算结果第95页
    5.3 结构静力学计算第95-102页
        5.3.1 初始时刻计算结果第96-99页
        5.3.2 主轴转过半圈时计算结果第99-102页
    5.4 变形涡盘运行过程中干涉分析第102-111页
        5.4.1 变形后动定盘装配关系及分析第102-104页
        5.4.2 涡齿变形及干涉计算第104-105页
        5.4.3 初始时刻涡齿变形及干涉分布第105-107页
        5.4.4 主轴转动半圈时涡齿变形及干涉分布第107-109页
        5.4.5 齿高方向的变形分布第109-111页
    5.5 加工修正第111-113页
        5.5.1 干涉分布整理第111-112页
        5.5.2 加工修正第112-113页
    5.6 本章小结第113-115页
第6章 结论与展望第115-117页
    6.1 结论第115-116页
    6.2 展望第116-117页
致谢第117-118页
参考文献第118-124页
攻读学位期间的研究成果第124页

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