一、采用逆流冷却降低罗茨鼓风机(真空泵)的排气温度及噪声（论文文献综述）
李龙[1]（2021）在《燃料电池凸轮式气体循环泵转子几何参数设计及气动性能研究》文中提出近年来,燃料电池作为清洁能源,在新能源汽车、航空工业、无人机、水下潜航器等领域得到了广泛的应用,其中,气体循环泵作为燃料电池供气系统中的核心部件,逐渐成为关键装备研究的热点问题。目前燃料电池气体循环泵主要采用离心式、凸轮式（罗茨式）、螺杆式、旋涡式、涡轮式等结构,凸轮式气体循环泵由于体积小、维护成本低、压比高、性能好、寿命长等诸多优点,已成为燃料电池气体循环泵最佳构型方案之一。主/从动转子作为凸轮式气体循环泵的核心部件,其型线和转子几何参数的优化设计是提高泵的气动性能和可靠性的关键所在。为了推动凸轮转子朝着多叶化、螺旋化、低噪声和低脉动特性发展的趋势,改善气体循环泵的气动性能,更加全面的了解不同几何参数下气体循环泵的内部流动情况,本文从脉动特性、转子受力、内部流动特点等方面,对不同几何参数下凸轮转子的气动性能进行多方面的分析,得出实际性的结论,对研制低噪声、低脉动、运行更加稳定的气体循环泵提供理论依据。基于此,本文通过选取圆弧-渐开线-圆弧型转子型线,推导出多叶螺旋转子和不同径距比转子的端面型线方程,并建立三维模型,基于RNG k-ε湍流模型和动网格技术,对转子间隙、叶型数、螺旋角、径距比等几何参数进行三维非定常数值分析,揭示转子几何参数对气体循环泵气动性能的影响规律。结果表明:（1）当转子间隙由0.10mm逐渐增大到0.30mm时,不同叶型数转子的泵出口流量和容积效率均呈下降趋势,且3叶转子的下降幅度最大,分别下降了0.0094kg/s、28.6%,5叶转子的下降幅度最小,分别下降了0.0064kg/s、14.67%;同时,3叶、4叶转子在0.15mm间隙时流量脉动系数相对最小,5叶、6叶转子在0.25mm间隙时流量脉动系数相对最小,且5叶转子的流量脉动系数要小于其它叶型数,说明5叶转子能较好的抑制流量脉动。（2）随着转子叶型数增加,泵出口平均流量由3叶转子的0.0387kg/s降低到6叶转子的0.0235kg/s,但6叶转子的流量脉动强度和压力脉动强度相对最低,同时随着转子叶型数增多,转子腔内压力分布得到改善,气体增压过程更加稳定。此外,6叶转子相比其它叶型数的转子,径向激励力Fr分布最为集中且受力最小,随着转子叶型数由3叶依次增加到6叶,转子沿x方向径向激励力分量的脉动特性显着降低,但叶型数对y方向的激励力脉动特性影响不显着。（3）随着转子螺旋角由0°逐渐增大到120°,5叶转子的泵出口流量、出口压力和容积效率分别下降了0.013kg/s、0.050k Pa、25.21%,这是由于螺旋角越大,出口处气体回流越严重,气体流速也降低。但螺旋角越大,出口流量脉动、压力脉动强度显着降低,有效提高了泵运行的稳定性;120°螺旋角转子所受到的径向激励力分量Fx、Fy的最大绝对值相比直叶转子分别降低了82.28%、10.03%,由此可见,螺旋转子能够有效削弱x、y方向上的激励力,但沿z方向会产生轴向力的分量。（4）不同径距比转子对泵的气动性能影响较为显着,随着转子径距比由1.29逐渐降低到1.20,出口平均流量、压力和容积效率分别下降0.0092kg/s、0.075k Pa、14.61%,但其出口流量脉动强度也逐渐降低,同时最大压力脉动峰值下降了0.18k Pa,压力脉动系数降低了44.37%;随着径距比减小,转子间隙处泄漏速度下降,且转子出口处的涡流强度也得到了有效抑制;当径距比为1.29时,转子径向激励力分量Fx的脉动幅值绝对值最大为129.11N,且二次波动也较为严重,当径距比减小到1.20,激励力脉动幅值最大值相比减小了50.86%。（5）基于搭建的气体循环泵实验台,选取4种不同进出口压差,对5叶转子气体循环泵进行外特性实验,结果表明,泵的出口平均流量与进出口压差呈反比关系,且通过实验测得的结果与数值模拟得出的结果误差控制在3%以内。本文通过对转子间隙、叶型数、螺旋角、径距比等几何参数对气体循环泵性能的影响进行研究,建立了转子几何参数与气体循环泵气动性能之间的定量关系,阐明了气体循环泵的流量特性、压力特性、速度特性及径向激励力的分布规律,从多角度对各形状转子的优缺点进行了分析,对凸轮式气体循环泵的优化设计及选型提供了理论依据。
杨舒然[2]（2019）在《罗茨真空泵的新型转子型线构建方法及排气脉动研究》文中提出罗茨转子是罗茨真空泵的核心部件,转子型线设计对罗茨真空泵的性能有显着影响。为了解决现有渐开线型罗茨转子设计灵活性差、面积利用系数低的问题,本文基于齿廓啮合原理,建立了圆弧与其包络线、偏心渐开线与其包络线的啮合模型,提出了3种新型罗茨转子:由偏心渐开线及其包络线构建的I型不对称罗茨转子和II型不对称罗茨转子,由圆弧和圆弧包络线构建的分段圆弧型罗茨转子。推导了三种转子组成型线的方程,开发了转子型线的设计程序,导出了转子无根切、无余隙容积的设计条件,研究了几何设计参数对转子工作性能的影响。运用CFD软件Pumplinx对分段圆弧型罗茨转子真空泵内部流场进行了数值模拟,研究了罗茨真空泵的工作过程、出口处流量和压力脉动规律。针对罗茨真空泵出口处流量压力脉动大的问题,设计了平行四边形、圆形排气口,通过数值模拟研究了排气口形状对罗茨真空泵出口处流量、压力脉动的影响。所提出的三种罗茨转子具有更多的独立几何参数,解决了渐开线型罗茨转子设计灵活性差的问题,且现有渐开线型罗茨转子是所提出的I型不对称罗茨转子的特例。所提出的三种罗茨转子中,I型不对称转子和分段圆弧型转子的面积利用率随着圆弧圆心角的增大而增大,但是对于II型不对称转子其面积利用率随着圆弧圆心角的增大而减小。转子所受气体阻力矩的最大值和最小值发生在在水平、竖直位置。平行四边形排气口设计能够显着降低罗茨真空泵在出口处的流量和压力脉动。本论文的研究内容对优化罗茨转子的型线和改善罗茨真空泵运行稳定性具有重要意义。
康文明[3]（2019）在《罗茨真空泵流热固耦合分析及性能预测》文中提出罗茨真空泵在石油化工、电力、半导体、食品、轻工等行业有着广泛的应用,随着罗茨真空泵在真空应用领域的普及,现代工程技术对罗茨泵性能要求也愈来愈高。目前,罗茨泵的研究主要集中在转子型线优化设计、内泄漏量的计算、气流脉动以及泵腔内气体流动特性等方面。本文结合理论分析、数值模拟和实验验证的方法研究了罗茨真空泵内部流动规律及其外特性,系统地探究了不同参数对罗茨真空泵性能的影响;采用热流固耦合的方法研究了压力、温度作用下罗茨泵转子系统的温度分布和变形,并对转子系统进行了模态分析;最后对罗茨泵开展了外特性实验,将数值模拟、理论计算和实验测试的结果进行了对比验证。本文的开展的具体工作如下:（1）对罗茨真空泵的进气流量、气流脉动、流动过程中的温度变化以及轴功率进行了理论建模与计算,并对热流固耦合和模态分析等相关理论进行了介绍。（2）以罗茨真空泵为研究对象,采用2.5D动网格技术对罗茨泵进行三维瞬态模拟计算,主要包括罗茨泵三维流体域SolidWorks建模,ICEM网格划分,Fluent流场数值计算和后处理。通过对比分析气冷和普通罗茨真空泵内部气体的流动规律,深入探究了工作循环内气体的压力变化、气流的脉动、旋涡的产生、内泄漏以及回流冲击等,并系统地研究了入口压力、转子转速、转子间隙、逆流冷却、进气温度等参数对罗茨泵性能的影响。（3）将流体瞬态模拟计算的压力、温度加载到转子系统表面,在ANSYS Workbench协同仿真平台上分别对气冷和普通罗茨泵转子系统进行瞬态热计算和静力结构计算,研究了逆流冷却对转子温度、变形以及应力的影响;在此基础上对罗茨泵转子系统进行模态分析,得到了其固有频率和振型,避免罗茨泵转子运行过程中产生共振。（4）对罗茨泵进行性能实验测试,研究了入口压力、转速对罗茨泵容积效率、排气温度的影响,并将实验得到的容积效率、排气温度、轴功率曲线与理论计算和数值模拟结果进行了对比验证。
黄思,康文明,陈首挺,莫宇石[4]（2019）在《基于CFD的罗茨真空泵的瞬态流场计算与性能预测》文中研究指明采用CFD的动网格技术对罗茨真空泵内部流动进行瞬态模拟和性能预测,得到不同入口压力下罗茨泵内瞬态流场特性,并将计算结果与实际抽速进行了对比验证。在此基础上对比分析有、无逆流冷却时罗茨泵内部流场的流动规律,并系统全面地研究入口压力、转速、转子间隙、逆流冷却、进气温度等参数对罗茨泵抽速的影响。研究表明:入口压力、转速、转子间隙对罗茨泵抽速有显着的影响,而在低压比情况下,逆流冷却和进气温度对抽速影响并不明显。该研究为罗茨真空泵的设计和应用提供了理论依据。
李景艺,刘尔玺,潘强,陈广军,杨耀华,杨华[5]（2018）在《罗茨鼓风机的安装使用与故障分析》文中研究指明随着农业机械化的快速发展,鼓风机已广泛应用于农业生产中。对罗茨鼓风机的特点、结构和工作原理进行了论述,对其安装使用与故障维修进行了归纳总结,为罗茨鼓风机在农业生产中的应用提供参考。
朱灵瑜[6]（2018）在《汽轮机干湿混合真空泵变频控制抽气系统的研究》文中研究说明凝汽式汽轮机的抽气设备需要在机组启动时快速建立真空、运行时维持合理真空,不当配置造成启动时间增长、凝汽器压力升高和抽气电耗增大。目前电厂普遍采用水环真空泵抽气系统,虽抽气能力和工作效率相比过去使用的射水、射汽抽气器已有提高,但对水温敏感,且抽气压缩比相对固定。本文以研究开发降低水温敏感性、兼顾启动抽气和运行抽气的宽工况新型抽气系统为目标,旨在增强抽气系统的运行可控性、降低运行电耗。论文的主要研究内容及结论如下:基于凝汽器运行特性,对典型机组计算了不同季节抽气压缩比的变化,通过对水环泵全年运行适应性和存在问题的分析得出结论,水环泵工作液过冷度过小是导致真空泵容积效率降低、凝汽器压力升高的根本原因。进而对凝汽器抽气设备提出了压缩比可变、运行灵活的要求,以及干湿混合变频控制真空泵抽气系统设计方案。基于干式罗茨真空泵和湿式水环真空泵运行原理,提出了罗茨真空泵为前置泵、中间喷水混合式冷却器、变频控制水环真空泵为主泵的新型凝汽器抽气系统设计方案。对罗茨真空泵、喷水混合式冷却器和水环泵建立了数学模型,模拟计算了罗茨真空泵和水环泵的变工况运行特性。基于所建立的数学模型,针对干湿混合变频控制真空泵抽气系统,计算分析全年运行工况下干、湿真空泵不同压缩比组合及不同减温喷水用量对抽气能力、密封水温度和电耗等的影响,由此得到干、湿真空泵最优匹配参数,并对600MW汽轮机组进行了干湿混合变频控制真空泵抽气系统设备选型和参数设计。基于LabVIEW软件平台,对600MW汽轮机干湿混合变频控制真空泵抽气系统建立动态数学模型,进行了机组启动抽气和运行变频抽气仿真研究。
唐美玲,孟帅,盛伟,张凯[7]（2017）在《逆流冷却口位置对罗茨泵性能影响的数值分析》文中研究说明为研究逆流冷却口位置对罗茨泵工作性能的影响,采用流体计算软件FLUENT对逆流冷却口在不同位置的罗茨泵进行模拟计算并对结果进行对比分析,揭示了逆流冷却口在不同位置时罗茨泵内部的流动规律,得出逆流冷却口位置对罗茨泵进、排气口流量、排气口脉动系数的影响,为罗茨泵的优化设计提供了参考。
任舒曼[8]（2017）在《小型罗茨鼓风机扭叶转子设计及其加工实验研究》文中指出航天器及空间站需要净水系统进行污水净化,而压缩机是净水系统的重要一环,罗茨鼓风机可以作为净水系统的压缩机。由于空间站对产品有严格的重量和尺寸的限制,需要使用小型罗茨鼓风机,传统大型罗茨鼓风机的设计方法无法满足所需鼓风机的设计要求,因此需要对小型罗茨鼓风机的设计和制造方法进行研究,尤其是罗茨鼓风机中线型复杂的转子的参数化建模、转子设计影响因素、转子对鼓风机性能影响以及转子的加工等迫切需要解决的问题。本文基于啮合原理,实现了两种型线的扭叶转子设计,建立了扭叶转子空间螺旋曲面体系,进行了虚拟装配与动态仿真,运动仿真与干涉检验,以确保设计的合理性,进而给出罗茨转子的设计流程。利用CFX浸入实体法实现了罗茨鼓风机内部流场的瞬态模拟,探究了不同型线与间隙对罗茨鼓风机内部流场的影响,得到了不同间隙以及不同型线（圆弧型和改进渐开线型）对罗茨鼓风机流量脉动、气密性等性能的影响规律,为转子的设计提供依据。通过静力学分析得到离心力的单独作用对于转子应力和变形的影响,利用Workbench进行扭叶转子的流固耦合分析,将FLUENT流场分析结果加载至Static Structure进行分析,探究气动压力与热耦合作用对转子应力和变形的影响,得到转子的变形规律,为罗茨鼓风机转子间隙的设计提供参考。使用UG软件,对改进渐开线型线扭叶转子进行加工路径规划分析及加工仿真与干涉检验,得到了扭叶转子的五轴联动加工路径,对生成的数控代码进行专用后置处理,并通过扭叶转子的加工实验,验证了刀具路径和加工代码的正确性。
袁泽峰[9]（2017）在《S31型罗茨鼓风机机壳体振动特性分析及优化设计》文中指出罗茨鼓风机机壳是风机重要的结构件之一,为罗茨风机的稳定运行起到了非常关键的作用。其结构不仅支撑联接着罗茨风机前后墙板及进气出口设备,而且还受到内部叶轮转子旋转所带来的空气动力性扰动;因此机壳在满足强度、刚度的同时,自身还要有良好的动态特性。出于对现代罗茨风机低振低噪性的要求考虑,对罗茨风机机壳振动与噪声的研究显尤为关键。本文围绕长沙鼓风机有限责任公司生产的S31型罗茨鼓风机机壳结构进行振动特性分析及优化,主要研究工作及成果如下:（1）分析S31系列罗茨鼓风机的振动与噪声的扰动源及产生机理;分析罗茨鼓风机气流脉动情况,包括风机理论流量脉动、进气流量脉动、排气流量脉动。（2）建立S31型罗茨鼓风机整机的三维模型;分析其结构特点,建立S31型罗茨风机机壳的有限元模型;探讨机壳有限元模型的网格划分方式合理性,对其网格质量精度进行数值模拟试验。（3）对机壳进行有限元自由模态分析;运用模态测试软件对机壳自由模态进行试验验证,检验有限元计算结果。为使分析更加接近实际工况,对机壳进行约束模态分析;通过事先对机壳加载预应力,对其进行预应力模态分析。分析气体压力脉动激励下风机整机壳体的振动响应,以预测风机壳体固有频率与脉动频率接近的耦合共振频率。（4）对机壳弹性模量、密度、泊松比及有关结构几何尺寸进行灵敏度分析,以把握壳体结构整体动态特性变化规律;利用DOE中心复合设计原理,对机壳进行参数优化,使改进后的机壳固有频率远离现有工况下的气体脉动频率,改善机壳的动态性能。本文对罗茨风机壳体进行了模态分析,获得了壳体的固有频率、主振型等相关模态参数;并通过试验分析对仿真的可靠性加以了验证。同时分析了罗茨鼓风机工况下的振动扰动源,运用多目标优化设计方法,对壳体结构进行了结构动力修改,改善了 S31型罗茨风机整机在工况下的动态特性;所建立起的“结构模态分析—模态试验验证—结构模型修改一结构参数优化”这一过程为其他机械结构的优化设计提供了一种参考方法。
孟帅[10]（2016）在《罗茨泵的模拟计算及在火电厂节能改造中的应用研究》文中研究指明在国电康平电厂实习期间,参与电厂凝汽器抽真空系统加装罗茨—水环泵组的改造项目。罗茨泵具有结构简单、安装维护方便、工作稳定等优点,被广泛的应用于能源、化工、医疗等各个行业,但在电厂凝汽器抽真空系统中很少采用。罗茨泵的内部流动比较复杂,目前国内对罗茨泵的研究与分析多采用试验和类比的方法,对其内部流动研究的经验较少。本文采用数值模拟的方法,根据泵体的实际结构建立其有限元模型,通过流体分析软件对罗茨泵的内部流场进行分析,得出其内部压力、速度、流线的分布规律和进出口流量的脉动曲线。然后,对罗茨泵内部流场的研究方法的准确性和可靠性进行验证,将模拟得到的结果与试验结果进行了对比。结果表明,两种研究方法的结果基本一致,为进一步对罗茨泵内部流动情况的研究提供了一个可靠的平台。对罗茨泵模型进行结构优化,采用数值计算的方法,得出逆流冷却口位置对罗茨泵内部流动状况及进出口气体性能的影响。分析了罗茨泵在不同转速下的抽气性能,研究结果表明,合理选择转速可以降低罗茨泵的耗电率,提高工作效率。分析抽真空系统改造之后,对机组经济性的影响。并结合电厂改造中的实际情况,考虑设计、制造、安装等多方面的因素,提出可行的改进方案。通过计算得出改造后可为电厂每年带来78.67万元的收益。
二、采用逆流冷却降低罗茨鼓风机(真空泵)的排气温度及噪声（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采用逆流冷却降低罗茨鼓风机(真空泵)的排气温度及噪声（论文提纲范文）
（1）燃料电池凸轮式气体循环泵转子几何参数设计及气动性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 凸轮式气体循环泵介绍 |
| 1.1.1 凸轮式气体循环泵工作原理 |
| 1.1.2 凸轮式气体循环泵结构及工作特点 |
| 1.1.3 凸轮式气体循环泵的主要应用 |
| 1.2 本课题研究背景及意义 |
| 1.3 凸轮式气体循环泵的研究现状 |
| 1.3.1 凸轮转子型线设计方面 |
| 1.3.2 CFD数值模拟方面 |
| 1.4 本课题研究目标、内容及方法 |
| 1.4.1 本课题研究目标 |
| 1.4.2 本课题研究内容 |
| 1.4.3 本课题研究方法 |
| 1.5 本课题来源 |
| 第2章 凸轮式气体循环泵转子型线设计及模型建立 |
| 2.1 凸轮转子型线介绍 |
| 2.2 凸轮式气体循环泵转子型线方程 |
| 2.2.1 圆弧-渐开线-圆弧型多叶转子型线设计 |
| 2.2.2 不同径距比转子型线设计 |
| 2.3 凸轮式气体循环泵计算域模型建立 |
| 2.3.1 多叶转子模型 |
| 2.3.2 螺旋转子模型 |
| 2.3.3 不同径距比转子模型 |
| 2.4 理论流量 |
| 2.5 容积利用系数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 凸轮式气体循环泵转子腔内部数值计算方法 |
| 3.1 数值计算方法 |
| 3.1.1 流动控制方程 |
| 3.1.2 湍流模型 |
| 3.2 动网格技术 |
| 3.3 动网格重构算法 |
| 3.4 计算域网格划分与网格无关性验证 |
| 3.4.1 网格划分软件简介 |
| 3.4.2 网格划分 |
| 3.4.3 网格无关性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 气体循环泵多叶转子腔内部气动性能研究 |
| 4.1 研究对象 |
| 4.2 实验结果分析 |
| 4.3 转子间隙对多叶转子气体循环泵出口流量特性的影响 |
| 4.4 叶型数对转子腔内流动特性及受力特性影响分析 |
| 4.4.1 叶型数对转子腔内流动特性影响分析 |
| 4.4.2 叶型数对转子径向激励力影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 螺旋角对气体循环泵多叶转子腔内部气动性能影响 |
| 5.1 研究对象 |
| 5.2 螺旋角对多叶转子气体循环泵外特性影响分析 |
| 5.3 螺旋角对转子腔流动及径向激励力的影响 |
| 5.3.1 螺旋角对转子腔内流动的影响 |
| 5.3.2 螺旋角对转子径向激励力的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 径距比对气体循环泵转子腔流动特性影响 |
| 6.1 研究对象 |
| 6.2 径距比对泵流量特性影响 |
| 6.3 径距比对泵压力特性影响 |
| 6.4 径距比对泵腔速度特性影响 |
| 6.5 径距比对转子径向激励力影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间所取得的科研成果 |
（2）罗茨真空泵的新型转子型线构建方法及排气脉动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 转子型线研究 |
| 1.2.2 工作过程研究 |
| 1.2.3 数值模拟研究 |
| 1.2.4 密封泄漏研究 |
| 1.2.5 其他方面 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 课题的特色与创新性 |
| 1.5 课题技术路线 |
| 第二章 罗茨转子型线的啮合理论 |
| 2.1 平面曲线啮合理论 |
| 2.1.1 啮合原理 |
| 2.1.2 坐标变换 |
| 2.1.3 包络条件 |
| 2.2 曲线啮合模型 |
| 2.2.1 圆弧及其包络线的啮合模型 |
| 2.2.2 偏心渐开线及其包络线的啮合模型 |
| 2.3 常见的3 种罗茨转子型线 |
| 2.3.1 圆弧型罗茨转子型线 |
| 2.3.2 摆线型罗茨转子型线 |
| 2.3.3 渐开线型罗茨转子型线 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 新型罗茨转子型线的构建 |
| 3.1 I型不对称罗茨转子 |
| 3.1.1 I型不对称罗茨转子型线的构建 |
| 3.1.2 I型不对称罗茨转子型线参数求解 |
| 3.1.3 I型不对称罗茨转子型线程序化设计 |
| 3.2 II型不对称罗茨转子 |
| 3.2.1 II型不对称罗茨转子型线的构建 |
| 3.2.2 II型不对称罗茨转子型线参数求解 |
| 3.2.3 II型不对称罗茨转子型线程序化设计 |
| 3.3 分段圆弧型罗茨转子 |
| 3.3.1 分段圆弧型罗茨转子型线的构建 |
| 3.3.2 分段圆弧型罗茨转子型线参数求解 |
| 3.3.3 分段圆弧型罗茨转子型线程序化设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 罗茨转子型线设计参数对几何特性的影响 |
| 4.1 根切与余隙容积分析 |
| 4.1.1 根切现象 |
| 4.1.2 余隙容积 |
| 4.1.3 I、II不对称罗茨转子 |
| 4.1.4 分段圆弧型罗茨转子 |
| 4.2 3 种罗茨转子理论分析 |
| 4.2.1 不同设计参数下的转子型线 |
| 4.2.2 面积利用系数分析 |
| 4.2.3 罗茨真空泵的工作过程 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 分段圆弧型罗茨转子真空泵内部流动的数值模拟 |
| 5.1 流体力学控制方程 |
| 5.1.1 三维质量守恒方程 |
| 5.1.2 三维能量守恒方程 |
| 5.1.3 三维动量守恒方程 |
| 5.2 分段圆弧型罗茨转子真空泵的模型和计算设置 |
| 5.2.1 几何模型建立 |
| 5.2.2 流体区域网格划分 |
| 5.2.3 求解模型设置 |
| 5.2.4 网格无关性验证 |
| 5.3 数值模拟结果分析 |
| 5.3.1 压力场分析 |
| 5.3.2 速度场分析 |
| 5.3.3 阻力矩分析 |
| 5.3.4 出口处流量和压力脉动分析 |
| 5.4 工作性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 排气口形状设计对真空泵出口脉动的影响 |
| 6.1 排气口形状设计 |
| 6.1.1 排气口形状为平行四边形 |
| 6.1.2 排气口形状为圆形 |
| 6.2 平行四边形排气口式真空泵数值模拟 |
| 6.2.1 几何模型与网格划分 |
| 6.2.2 流量和压力脉动分析 |
| 6.3 圆形排气口式真空泵数值模拟 |
| 6.3.1 几何模型与网格划分 |
| 6.3.2 流量和压力脉动分析 |
| 6.4 性能对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）罗茨真空泵流热固耦合分析及性能预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 罗茨泵简介 |
| 1.2.1 罗茨泵工作原理 |
| 1.2.2 罗茨泵结构及特点 |
| 1.3 罗茨泵的发展和研究现状 |
| 1.3.1 罗茨真空泵的发展 |
| 1.3.2 罗茨泵的转子型线及流动特性研究现状 |
| 1.3.3 热流固耦合研究现状 |
| 1.3.4 罗茨泵模态分析研究现状 |
| 1.4 研究目的 |
| 1.5 研究内容和技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 罗茨泵性能理论分析 |
| 2.1 罗茨泵理论流量及内泄漏 |
| 2.1.1 理论流量的计算 |
| 2.1.2 内泄漏流量的计算 |
| 2.2 罗茨泵流量脉动 |
| 2.3 罗茨泵温升及排气温度 |
| 2.3.1 内泄漏对吸气腔温度的影响 |
| 2.3.2 定容压缩对基元容积温度的影响 |
| 2.3.3 排气温度及温升 |
| 2.3.4 气冷罗茨泵排气温度及温升 |
| 2.4 功率计算 |
| 2.4.1 罗茨泵理想工作循环 |
| 2.4.2 轴功率 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 罗茨泵三维流场数值计算及结果分析 |
| 3.1 三维模型的建立 |
| 3.1.1 泵腔设计参数 |
| 3.1.2 全流场的三维建模 |
| 3.2 计算域网格划分 |
| 3.2.1 网格及ICEM CFD简介 |
| 3.2.2 网格划分及无关性验证 |
| 3.2.3 动网格技术 |
| 3.3 控制方程 |
| 3.4 边界条件及求解方法 |
| 3.5 泵腔内部流线分析 |
| 3.6 泵腔内部压力分析 |
| 3.7 气冷与普通罗茨泵内部流场对比分析 |
| 3.8 各参数对罗茨泵性能的影响 |
| 3.8.1 入口压力 |
| 3.8.2 转速 |
| 3.8.3 转子间隙 |
| 3.8.4 逆流冷却 |
| 3.8.5 进气温度 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 罗茨泵转子系统结构分析 |
| 4.1 热流固耦合 |
| 4.1.1 热流固耦合理论 |
| 4.1.2 耦合控制方程 |
| 4.2 模态分析 |
| 4.3 罗茨泵转子的三维模型和网格 |
| 4.4 气冷罗茨泵转子系统热变形分析 |
| 4.4.1 气冷罗茨泵转子热分析 |
| 4.4.2 气冷罗茨泵转子结构分析 |
| 4.5 普通罗茨泵转子系统热变形分析 |
| 4.6 转子系统模态分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 罗茨泵性能实验研究 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验原理 |
| 5.2.1 压力和温度的测量 |
| 5.2.2 吸入气量的测定及容积效率的计算 |
| 5.2.3 轴功率的测量 |
| 5.3 实验装置及实验流程 |
| 5.3.1 实验平台介绍 |
| 5.3.2 实验仪器介绍 |
| 5.3.3 性能测试实验流程 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.4.1 实验结果分析 |
| 5.4.2 实验、理论计算和数值模拟结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 研究结论 |
| 主要创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）基于CFD的罗茨真空泵的瞬态流场计算与性能预测（论文提纲范文）
| 1 气体流动的控制方程 |
| 2 罗茨真空泵流场的计算 |
| 2.1 流体域建模与网格划分 |
| 2.2 操作条件设置 |
| 2.3 计算结果验证 |
| 2.4 内部流场分析 |
| 3 各种参数对抽速的影响 |
| 3.1 入口压力 |
| 3.2 转速 |
| 3.3 转子间隙 |
| 3.4 逆流冷却 |
| 3.5 进气温度 |
| 4 结论 |
（5）罗茨鼓风机的安装使用与故障分析（论文提纲范文）
| 1 特点 |
| 2 工作原理 |
| 3 结构 |
| 4 安装注意事项 |
| 5 操作注意事项 |
| 5.1 使用前 |
| 5.2 空负荷试运转 |
| 5.3 正常带负荷持续运转 |
| 5.4 停机 |
| 6 故障分析 |
| 7 结束语 |
（6）汽轮机干湿混合真空泵变频控制抽气系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 射汽抽气器 |
| 1.2.2 射水抽气器 |
| 1.2.3 水环真空泵 |
| 1.2.4 干式真空泵 |
| 1.2.5 复合抽气系统 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 水环泵抽气系统建模与特性分析 |
| 2.1 水环式真空泵原理与结构 |
| 2.2 水环式真空泵数学模型 |
| 2.2.1 水环真空泵理论抽气速率 |
| 2.2.2 水环真空泵实际抽气速率 |
| 2.2.3 水环真空泵功率 |
| 2.3 水环真空泵抽气系统特性 |
| 2.3.1 水环真空泵抽气系统结构 |
| 2.3.2 工作液温度对抽气系统的影响 |
| 2.3.3 吸气压力对抽气系统的影响 |
| 2.4 水环泵抽气系统运行实例计算 |
| 2.4.1 相关设备简介 |
| 2.4.2 抽气能力计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 干湿混合变频控制抽气系统 |
| 3.1 干式真空泵的选择 |
| 3.1.1 干式螺杆真空泵 |
| 3.1.2 叶片真空泵 |
| 3.1.3 无油往复式真空泵等 |
| 3.1.4 气冷式罗茨真空泵 |
| 3.2 干湿变频抽气系统结构 |
| 3.3 干湿变频抽气系统特点 |
| 3.3.1 两级压缩 |
| 3.3.2 中间点冷却方式优化 |
| 3.3.3 水环泵转速可调 |
| 3.4 系统数学模型 |
| 3.4.1 凝汽器数学模型 |
| 3.4.2 罗茨泵数学模型 |
| 3.4.3 减温器数学模型 |
| 3.5 真空泵选型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 干湿变频抽气系统静态优化计算 |
| 4.1 压缩比分配方式优化 |
| 4.1.1 压缩比分配对泵组容积效率的影响 |
| 4.1.2 压缩比分配对泵组功率的影响 |
| 4.1.3 最优压缩比分配 |
| 4.2 中间点冷却优化 |
| 4.2.1 混合气体中的蒸汽不发生冷凝 |
| 4.2.2 混合气体中的蒸汽部分发生冷凝 |
| 4.3 经济性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 干湿变频抽气系统动态仿真与控制 |
| 5.1 仿真控制实验平台建立 |
| 5.1.1 中间点压力反向迭代算法 |
| 5.1.2 中间点压力控制策略 |
| 5.2 动态仿真试验 |
| 5.2.1 凝汽器压力阶跃试验 |
| 5.2.2 凝汽器进汽量阶跃试验 |
| 5.2.3 凝汽器循环水温度阶跃试验 |
| 5.2.4 凝汽器循环水量阶跃试验 |
| 5.2.5 启动阶段真空建立试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论及进一步工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及其他成果 |
（7）逆流冷却口位置对罗茨泵性能影响的数值分析（论文提纲范文）
| 1 数值计算 |
| 1.1 几何模型和网格划分 |
| 1.2 控制方程 |
| 1.3 湍流模型 |
| 1.4 边界条件 |
| 1.5 求解的算法 |
| 2 计算结果与分析 |
| 2.1 对罗茨泵内部速度矢量和流线的对比分析 |
| 2.2 罗茨泵逆流冷却口位置对其抽气性能的影响 |
| 3 结论 |
（8）小型罗茨鼓风机扭叶转子设计及其加工实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景 |
| 1.1.3 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 小型罗茨鼓风机转子设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小型罗茨转子设计 |
| 2.2.1 圆弧型线转子设计 |
| 2.2.2 改进渐开线型线转子设计 |
| 2.3 罗茨转子空间曲面体系建立 |
| 2.4 转子主要参数确定与校核 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 扭叶转子设计影响因素研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 内部流场数值模拟的基本方程 |
| 3.3 基于CFX浸入实体法的流体仿真 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.4.1 改进渐开线罗茨鼓风机的内部流场特性 |
| 3.4.2 不同型线对流场影响 |
| 3.4.3 转子间隙对流场影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 扭叶转子的流固耦合分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 流固耦合基本方程 |
| 4.3 基于FLUENT动网格的流体仿真 |
| 4.4 罗茨鼓风机流固耦合计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 扭叶转子的加工工艺规划及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 扭叶转子的加工工艺分析 |
| 5.2.1 UG加工模块 |
| 5.2.2 扭叶转子的加工难点分析 |
| 5.2.3 基于UG的五轴加工工艺分析 |
| 5.3 基于UG的扭叶转子加工路径规划 |
| 5.4 后置处理 |
| 5.5 加工工艺实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）S31型罗茨鼓风机机壳体振动特性分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 罗茨鼓风机的研究现状 |
| 1.2.2 有限元方法及模态分析在机械系统动态特性中的应用 |
| 1.2.3 结构动态特性优化的研究现状 |
| 1.3 本课题来源及本文主要研究内容 |
| 第二章 罗茨风机气流脉动与振动噪声特性分析 |
| 2.1 S31型罗茨鼓风机气流脉动分析 |
| 2.1.1 罗茨风机中常用的性能指标 |
| 2.1.2 罗茨风机理论流量脉动 |
| 2.1.3 罗茨风机进气流量脉动 |
| 2.1.4 罗茨风机排气流量脉动 |
| 2.2 罗茨鼓风机振动噪声产生的扰动源 |
| 2.2.1 罗茨风机振动源及产生机理分析 |
| 2.2.2 罗茨风机噪声源分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 S31罗茨风机机壳体振动特性分析 |
| 3.1 模态分析理论基础 |
| 3.2 有限元模态分析方法 |
| 3.3 ANSYS中模态分析法 |
| 3.4 S31型罗茨鼓风机三维模型的建立及结构简述 |
| 3.5 机壳有限元模型的建立 |
| 3.5.1 机壳模型的几何处理 |
| 3.5.2 机壳有限元模型的网格划分及其质量控制 |
| 3.6 机壳有限元自由模态分析 |
| 3.6.1 自由模态固有频率的计算 |
| 3.6.2 自由模态的主振型及其分析 |
| 3.7 机壳自由模态试验验证 |
| 3.7.1 试验软件、试验设备、试验方法简介 |
| 3.7.2 自由模态试验结果与有限元自由模态结果对比分析 |
| 3.8 机壳有限元约束模态分析 |
| 3.8.1 约束模态的边界条件 |
| 3.8.2 机壳预应力模态静力分析 |
| 3.8.3 机壳约束模态固有频率的计算 |
| 3.8.4 约束模态的主振型及其分析 |
| 3.9 气体压力脉动激励下罗茨风机整机壳体振动特征分析 |
| 3.9.1 墙板有限元约束模态分析 |
| 3.9.2 气体压力脉动频率分析 |
| 3.9.3 整机壳体振动特征分析 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 S31罗茨风机机壳结构优化设计 |
| 4.1 机壳结构灵敏度分析 |
| 4.2 基于DOE设计方法的机壳结构优化设计 |
| 4.2.1 中心复合试验设计 |
| 4.2.2 响应面函数的选取与拟合 |
| 4.2.3 优化数学模型的建立 |
| 4.2.4 响应面模型分析 |
| 4.3 机壳结构优化结果及分析 |
| 4.3.1 响应面优化结果分析 |
| 4.3.2 响应面优化结果模型验证 |
| 4.3.3 机壳结构优化结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表论文目录) |
| 附录B (攻读期间参与课题情况) |
（10）罗茨泵的模拟计算及在火电厂节能改造中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.1.1 背景 |
| 1.1.2 意义 |
| 1.2 罗茨泵的发展历史及研究现状 |
| 1.2.1 罗茨泵的国外研究状况 |
| 1.2.2 罗茨泵的国内研究状况 |
| 1.3 罗茨真空泵的工作原理 |
| 1.3.1 罗茨泵的结构 |
| 1.3.2 工作原理 |
| 1.3.3 罗茨泵的工作特点 |
| 1.4 罗茨—水环泵抽真空系统 |
| 1.4.1 罗茨—水环泵的工作原理 |
| 1.4.2 罗茨水环泵在抽真空系统中的改造与应用 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 2 建立罗茨泵内部流场的物理模型 |
| 2.1 罗茨泵内部流场模型的建立 |
| 2.1.1 转子模型的建立 |
| 2.1.2 罗茨泵泵壳模型的建立 |
| 2.2 模型的干涉检验 |
| 2.3 网格的划分和边界条件的设置 |
| 2.4 计算模型边界条件的设置 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 计算流体动力学模型的建立 |
| 3.1 计算流体力学模型的概述 |
| 3.2.控制方程 |
| 3.3 湍流模型的选择 |
| 3.4 壁面函数法 |
| 3.5 计算模型的离散 |
| 3.5.1 计算区域的离散 |
| 3.5.2 控制方程的离散 |
| 3.6 求解器的选择与求解 |
| 3.6.1 分离解法 |
| 3.6.2 耦合解法 |
| 3.6.3 PISO算法 |
| 3.7 动网格技术的实现 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 罗茨泵的模拟结果与分析 |
| 4.1 罗茨泵内部流场的数值拟结果 |
| 4.1.1 罗茨泵内部压力分布 |
| 4.1.2 罗茨泵内部速度矢量分布 |
| 4.1.3 罗茨泵内部流线图 |
| 4.2 进出口压差对罗茨泵流量的影响 |
| 4.3 模拟值与试验值的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 罗茨泵结构与运行参数优化 |
| 5.1 转子转速对罗茨泵的影响 |
| 5.1.1 转速对罗茨泵抽气性能的影响 |
| 5.1.2 转速对罗茨泵内部速度场的影响 |
| 5.2 逆流冷却口位置对罗茨泵的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 罗茨泵结构优化之后的工作性能和经济性分析 |
| 6.1 罗茨真空泵运行中存在的问题 |
| 6.2 结构优化的可行性验证 |
| 6.3 优化后罗茨水环泵性能分析 |
| 6.4 经济性分析 |
| 6.4.1 凝汽器压力变化对节煤量的影响 |
| 6.4.2 系统降耗对节煤量的影响 |
| 6.4.3 理论分析优化后对电厂经济性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、采用逆流冷却降低罗茨鼓风机(真空泵)的排气温度及噪声（论文参考文献）
- [1]燃料电池凸轮式气体循环泵转子几何参数设计及气动性能研究[D]. 李龙. 兰州理工大学, 2021
- [2]罗茨真空泵的新型转子型线构建方法及排气脉动研究[D]. 杨舒然. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [3]罗茨真空泵流热固耦合分析及性能预测[D]. 康文明. 华南理工大学, 2019(01)
- [4]基于CFD的罗茨真空泵的瞬态流场计算与性能预测[J]. 黄思,康文明,陈首挺,莫宇石. 重庆理工大学学报(自然科学), 2019(02)
- [5]罗茨鼓风机的安装使用与故障分析[J]. 李景艺,刘尔玺,潘强,陈广军,杨耀华,杨华. 装备机械, 2018(02)
- [6]汽轮机干湿混合真空泵变频控制抽气系统的研究[D]. 朱灵瑜. 东南大学, 2018(05)
- [7]逆流冷却口位置对罗茨泵性能影响的数值分析[J]. 唐美玲,孟帅,盛伟,张凯. 沈阳工程学院学报(自然科学版), 2017(04)
- [8]小型罗茨鼓风机扭叶转子设计及其加工实验研究[D]. 任舒曼. 哈尔滨工业大学, 2017(02)
- [9]S31型罗茨鼓风机机壳体振动特性分析及优化设计[D]. 袁泽峰. 长沙理工大学, 2017(01)
- [10]罗茨泵的模拟计算及在火电厂节能改造中的应用研究[D]. 孟帅. 沈阳工程学院, 2016(03)