(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210670272.7 (22)申请日 2022.06.14 (71)申请人 四川长虹空调有限公司 地址 621000 四川省绵阳市经开区三江大 道128号 (72)发明人 邓培生　 (74)专利代理 机构 成都虹桥专利事务所(普通 合伙) 51124 专利代理师 吴中伟 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/28(2020.01) (54)发明名称 涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法 (57)摘要 本发明涉及压缩机管路振动领域， 具体涉及 一种涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 能 够更贴近实际的模拟压缩机管路振动情况， 极大 地缩短了仿真计算周期， 同时能够对 管路涉及方 案进行优化。 本发明涡旋压缩机管路振动数值仿 真计算方法， 包括： 建立涡旋压缩机数值仿真计 算模型， 计算模 型包括涡旋压缩机本体以及补气 管路； 对计算模型进行简化处理， 添加约束条件， 进行振动响应仿真数值计算， 所述约束条件包括 压缩机机械激励载荷及流体脉动激励载荷。 本发 明适用于涡旋 压缩机管路振动数值仿真的计算。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115048789 A 2022.09.13 CN 115048789 A 1.涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 其特 征在于， 包括： 建立涡旋 压缩机数值仿真计算模型， 计算模型包括涡旋 压缩机本体以及 补气管路； 对计算模型进行简化处理， 添加约束条件， 并进行振动响应仿真数值计算， 所述约束条 件包括压缩机 机械激励载荷 及流体脉动激励载荷。 2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 其特征在于， 压缩机 机械激励载荷确定的具体方法包括： 压缩机机械激励载荷F＝[MZ DX DY DZ]， MZ为压缩机本体竖直方向力矩载荷， DX为压缩 机本体在X方向的位移载荷， DY为压缩机本体在Y方向的位移载荷， DZ为压缩机本体在Z方向 的位移载荷。 3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 其特征在于， 位移载 荷与压缩机运行 频率关系为： DX＝KX×f， DY＝KY×f， DZ＝KZ×f， 其中KX、 KY、 KZ为常数， f为压缩机运行频率， 三个方向 的位移载荷的相位相差n度， n≥90度。 4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 其特征在于， 流体脉 动激励载荷确定的具体方法包括： 通过压力脉动试验直接测试补气管路内部流体压力脉动数据， 通过公式拟合流体脉动 激励载荷P， P＝Asi n(wt+φ)， A为压力脉动载荷幅值， φ为相位。 5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 其特征在于， 流体脉 动激励载荷加载的具体方法包括： 在补气管路表面加载流体脉动激励载荷P， 载荷作用方向为流体流动方向， 加载位置为 补气管路各个弯位处。 6.根据权利要求4所述的涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 其特征在于， 压缩机 机械激励载荷F优化的具体方法包括： 通过试验测试数据与仿真数据对压缩机机械激励载荷F进行优化， 试验测试数据选择 振动加速度、 振动位移、 振动速度、 振动应力以及振动应变中任意一种测量值， 测量点至少 包括压缩机在圆周方向上相互垂直的两个点， 其余点为压缩机表面其他位置的测量点； 仿 真数据中以相同位置的测量点为监测点， 加载初始压缩机机械激励载荷F以及补气管路流 体脉动激励载荷P， 从仿真结果中获取与监测 点相同的测 量值， 以载荷F中MZ、 KX、 KY、 KZ为变 量， 以监测点的仿真值与实测值的最小差值为目标， 通过迭代仿真计算， 获得优化的目标 值， 确定优化的压缩机 机械激励载荷F。 7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 其特征在于， 仿真计 算方法还包括： 通过多次迭代计算， 获取优化后的压缩机激励载荷数据， 基于优化后的压缩 机激励载荷数据对管路系统进行 数值仿真计算， 优化管路结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115048789 A 2涡旋压缩机管路振动 数值仿真计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及压缩机管路振动领域， 具体涉及一种涡旋压缩机管路振动数值仿真计 算方法。 背景技术 [0002]涡旋压缩机普遍应用于大型中央空调系统， 相比转子式压缩机， 涡旋压缩机运行 平稳、 振动小、 噪音小。 一般为了在低 温环境中实现较大 的压缩比， 涡旋压缩机采用了喷气 增焓技术， 在涡旋压缩机涡旋盘上开设补气孔， 增加一个中间压力的补气回路， 增加系统制 冷剂质量流量， 提升涡旋压缩机的压缩效率和能力。 涡旋压缩机激励载荷复杂， 涡盘运动过 程中涡盘受压缩腔气体力作用产生周向力， 同时受离心力和竖直方向的垂向力作用， 对于 补气管路来说， 除受涡旋压缩机产生的机械振动载荷外， 还受到涡旋压缩机喷气产生的周 期性压力脉动， 涡旋压缩机运行频率范围宽， 一般运行频率越高振动越大。 大型中央空调涡 旋压缩机管路系统结构较为复杂， 四通阀组件包含吸气管路、 排气管路、 补气管路等连接 管， 管路系统固有频率多， 容易与涡旋压缩机激励载荷频率重合， 形成共振及流固耦合振 动。 管路振动会引起管路疲劳断裂， 导致系统失效， 一般企业里通过振动应力试验测试管路 应力， 根据管路振动应力值评估管路设计方案是否可行。 这种仅依靠试验测试 的评估手段 周期长、 成本高、 效率低， 且无法在概念设计阶段事先对方案优良进行 预判。 发明内容 [0003]本发明的目的是提供一种涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方法， 能够更贴近实 际的模拟压缩机管路振动情况， 极大地缩短了仿真计算周期， 同时能够对管路涉及方案进 行优化。 [0004]本发明采取如下技术方案实现上述目的， 涡旋压缩机管路振动数值仿真计算方 法， 包括： [0005]建立涡旋压缩机数值仿真计算模型， 计算模型包括涡旋压缩机本体以及补气管 路； [0006]对计算模型进行简化处理， 添加约束条件， 并进行振动响应仿真数值计算， 所述约 束条件包括压缩机 机械激励载荷 及流体脉动激励载荷。 [0007]进一步的是， 为了提高机械激励载荷计算的准确性， 压缩机机械激励载荷确定的 具体方法包括： [0008]压缩机机械激励载荷F＝[MZ DX DY DZ]， MZ为压缩机本体竖直方向力矩载荷， DX为 压缩机本体在X方向的位移载荷， DY为压缩机本体在Y方向的位移载荷， DZ为压缩机本体在Z 方向的位移载荷。 [0009]位移载荷与压缩机运行 频率关系为： [0010]DX＝KX×f， DY＝KY×f， DZ＝KZ×f， 其中KX、 KY、 KZ为常数， f为压缩机运行频率， 三个 方向的位移载荷的相位相差n度， n≥90度。说　明　书 1/3 页 3 CN 115048789 A 3