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机械与燃料效率 绿色环保 的机械 作者：Luis Lopez ，研发经理； 设计往复式压缩机面临的最严峻挑战之一就是如何了解不断开启闭合的簧片 Jônatas Lacerda ，巴西圣卡洛 斯Tecumseh Products公司研 阀的复杂运行，因为它们在流经压缩机的流体所产生的负荷下会发生变形。 发工程师；Celso Takemori和 Tecumseh的工程师借助ANSYS多物理场功能，能设计出耗电更少、噪声更 Edmar Baars ，巴西茹安维尔 Vibroacustica公司工程师 低的新型压缩机，而耗时比设计以往产品的一半还少。 复式压缩机使用与内燃机相似的活塞和气缸 往将热量从冰箱内部转移到外部。内燃机通过 在气缸内燃烧燃料来运动活塞并转动曲轴，但 往复式压缩机却使用电机转动曲轴，进而移动活塞以压缩气缸中 的冷却剂。在内燃机中，向气缸中注入燃料和让废气排出的阀门由凸轮轴机械进行驱 动。但往复式压缩机通常使用簧片阀，其启/ 闭运动由流经压缩机的液体来驱动。 往复式压缩机的大量损耗都发生在这些阀门上，因此压缩机的能效和噪 声水平主要取决于这些阀门的设计和运行性能，以及用于衰减噪声的吸气消 声器（吸入侧）和冲击循环系统（排放侧）。一般来说，虽然限制流量可 ^ 平板阀随周边瞬态压力场出 现变形。 降低压缩机的噪声，但也会降低压缩机的效率。过去，设计新的往复式 16 ANSYS ADVANTAGE 2016年 | 第3期 借助ANSYS多物理场仿真 “ 技术，Tecumseh工程师仅用短短18个月 完成设计，加速上市进程逾60%。 ” 压缩机主要靠试错 设置多物理场仿真 法，需要构建及测 Tecumseh工程 试几十种原型，耗 师之所以选用ANSYS 时四到五年时间才 Mechanical有 限元 能完成。在设计最 分析软件和ANSYS 新的TA 2 系列压缩 C F X 计算流体动力 机时，Tecumseh借 学(CFD)软件，是因 助ANSYS 多物理场仿 ^ 压缩机部件图 ^ 压缩机流量 为他们能在ANSYS 真技术仅用了短短18个月，加速上市进程逾60%。他们实 Workbench环境中轻松实现这些工具的互连互通，从而对 现了1.5%的能效提升，若将这样的优势应用到全巴西所 FSI进行仿真。他们在ANSYS DesignModeler前处理器中创 有的冰箱上，那么节省的电量足以为拥有约100万居民的 建了流体和固体几何模型，并使用Workbench 自动对组件 进行网格划分和对物理模型及边界条件进行定义。不断移 城市住户提供电力。此外，可让噪声降低3dB ，噪音值减