对一种气缸随转子同步转动滑片压缩机建立三维CFD模型并采用动网格技术模拟瞬态压缩过程,对给定压比下的压缩和流动特性以及不同出口位置的影响进行了分析。研究表明进出口过渡段和腔室有涡旋产生,有利于各腔室内速度、压力和温度分布的均匀化;压缩机滑片形成的多腔室有利于减小滑片两侧压差引起的泄漏;压缩机在旋转过程中出口质量流量呈现与滑片数量相关的波状变化,且出口质量流量随转速增大而增加;出口位置适当后移有利于提高压比,而流体温度变化不大,但出口质量流量有所减小。

提出了一种新型滑片式膨胀机,其气缸随转子转动能有效减小缸内磨损和摩擦,转子缩小能增大工作容积,增加导流叶片能改善流动状况。为探究转子结构对膨胀机性能的影响,选取RNG k-ε湍流模型,采用FLUENT软件并结合动态网格技术对不同转子尺寸的4种方案进行模拟计算,得出其内部流场特征,以及排气流量、温度、泄漏流量的变化规律。结果表明:最小间隙比由0.03增大至0.06,排气的连续性和稳定性增强,平均排气质量流量提高80.66%,平均排气温度降低11.21 K,平均泄漏质量流量降低2.13%,等熵效率提高5.08百分点。

为向中小型发电场合提供适宜动力部件,提出了一种新型带导叶的气缸随转滑片式膨胀机,其设有随转子转动的气缸以减小磨损摩擦,缩小转子以增大腔室容积,且在进、排气流道中增设用以改善流动的导叶结构.结合动网格技术,选取RNG k-ε湍流模型,采用FLUENT软件对滑片数目分别为6和12的膨胀机方案进行动态模拟,并分析其内部流场特征及排气质量流量、温度和泄漏流量的变化以优化各方案性能.结果表明:增加滑片数目有利于增强排气连续性,但膨胀机性能及效率略有下降;若将排气终边延后25°,则能减弱余隙容积的影响,使膨胀机性能提高,其平均排气质量流量增大2.42%,平均排气温度降低4.56 K,等熵效率提高2.08%,平均泄漏流量减少5.71%.