[發(fā)明專利]變頻空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810834165.7
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109063312B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李磊鑫;李越峰;董維;夏培均
• 申請（專利權(quán)）人: 四川長虹空調(diào)有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 陳立志

本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，公開了一種變頻空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真方法，解決雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真結(jié)果與實測結(jié)果誤差較大的問題。包括：對空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)進行振動測試，獲得測試數(shù)據(jù)；對測試數(shù)據(jù)進行頻譜分析，獲得壓縮機在各個頻率點穩(wěn)定運行狀態(tài)下配管系統(tǒng)振動響應的頻率成分；確定空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)的有限元模型；在虛擬仿真環(huán)境下為有限元模型添加邊界條件和載荷激勵；根據(jù)頻譜分析結(jié)果，確定仿真分析頻率范圍；仿真計算得到配管的仿真振動響應數(shù)據(jù)；根據(jù)試驗數(shù)據(jù)頻譜分析結(jié)果對仿真數(shù)據(jù)進行曲線擬合。本發(fā)明適用于空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)的仿真。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及變頻空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真方法。

背景技術(shù)

在空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機是“心臟”，壓縮機性能的優(yōu)劣直接影響空調(diào)器性能的好壞。而雙轉(zhuǎn)子壓縮機由于其內(nèi)部曲軸上有兩個呈180°對稱分布的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)慣性力能得到平衡，因而雙轉(zhuǎn)子壓縮機運行更加平穩(wěn)，振動和噪音特性也較好。雙轉(zhuǎn)子的這種特性能夠改善其最低工作轉(zhuǎn)速進而可提高空調(diào)的舒適性，也能夠改善其最高工作轉(zhuǎn)速進而可提高空調(diào)的快速制冷和制熱能力。正是由于雙轉(zhuǎn)子壓縮機的這些優(yōu)點，雙轉(zhuǎn)子壓縮機已在家用空調(diào)系統(tǒng)中廣泛使用。

目前，空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)的仿真方法主要有兩種：(1)模態(tài)分析。這種仿真方法只能得到雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)的固有頻率和相對應的振型，對判斷配管設(shè)計方案的優(yōu)劣不夠量化。(2)諧響應分析。這種仿真方法主要用在多方案擇優(yōu)中，通過在仿真中施加同樣的載荷，根據(jù)對所得仿真結(jié)果進行對比，從而能選擇出較優(yōu)的配管設(shè)計方案。但這種仿真方法沒有考慮雙轉(zhuǎn)子壓縮機的載荷激勵特性以及配管振動響應的頻率成分，因而仿真結(jié)果與實際測試結(jié)果誤差很大，不能夠?qū)﹄p轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)的振動情況做出準確預測，也不能為雙轉(zhuǎn)子壓縮機管路的優(yōu)化提供準確方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種變頻空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真方法，解決雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真結(jié)果與實測結(jié)果誤差較大的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：變頻空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)振動仿真方法，包括以下步驟：

a.對空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)進行振動測試，獲得測試數(shù)據(jù)；

b.對測試數(shù)據(jù)進行頻譜分析，獲得壓縮機在各個頻率點穩(wěn)定運行狀態(tài)下配管系統(tǒng)振動響應的頻率成分；

c.確定空調(diào)器雙轉(zhuǎn)子壓縮機配管系統(tǒng)的有限元模型；

d.在虛擬仿真環(huán)境下為步驟c所確定的有限元模型添加邊界條件和載荷激勵；

e.根據(jù)步驟b所確定的頻譜分析結(jié)果，確定仿真分析頻率范圍；

f.根據(jù)步驟d添加邊界條件和載荷激勵以及步驟e確定仿真分析頻率范圍，仿真計算得到配管的仿真振動響應數(shù)據(jù)；

g.根據(jù)步驟b中所得的測試數(shù)據(jù)頻譜分析結(jié)果，對步驟f中所得的仿真數(shù)據(jù)進行曲線擬合。

作為進一步優(yōu)化，所述測試數(shù)據(jù)包括應力和/或應變和/或加速度和/或速度和/或位移數(shù)據(jù)，同時該振動測試數(shù)據(jù)可以為時域信號。

作為進一步優(yōu)化，步驟b中，所述的頻譜分析可以是將時域信號通過快速傅立葉變換(FFT)轉(zhuǎn)換為頻域信號，進而確定在壓縮機每個運行頻率點處配管系統(tǒng)振動響應的頻率成分。

作為進一步優(yōu)化，步驟c中，所述的有限元模型中的各段配管相連處的網(wǎng)格節(jié)點采用共享方式，從而在有限元仿真分析時減少接觸對，提高計算速度。