变截面涡旋压缩机传热模型研究

为了详细研究变截面涡旋压缩机的性能特点,考虑到腔体工作过程中的压缩与排气,对涡旋压缩机传热的数学模型的设计及仿真计算与性能进行分析,建立基于质量守恒,能量守恒和实际气体状态方程的涡旋压缩机模型,得到了每个工作腔的传热量随曲轴转角的变化特性,分析了内传热特性和泄露对各个工作腔中温度、压力和质量的影响,进而揭示了传热、泄露特性与工作腔压力和温度变化的复杂关系。采用研制开发的变截面空气涡旋压缩机建立测试平台,并将模拟计算得到的排气温度、质量流量和轴功率与试验数据进行对比,证明该数学模型可以全面反映变截面涡旋压缩机从吸气到排气等完整过程,为制冷涡旋压缩机的性能分析和优化设计提供了理论依据。     

涡旋压缩机多变压缩过程指数变化规律研究

针对涡旋压缩机复杂工作条件下性能预测不准确的问题,基于变质量热力学和传热学原理,考虑实际泄漏和传热的影响,建立了适用于实际工况的多变压缩过程指数计算模型,并分别求解得到了涡旋压缩机工作过程中气体质量变化过程指数和传热过程指数的变化规律。计算结果表明,压缩过程中泄漏引起气体质量变化的过程指数与泄漏量成正相关,传热过程指数变化呈指数衰减规律,泄漏和传热综合影响的涡旋压缩机多变压缩过程指数总体呈先增大后减小的变化趋势,在一个完整的压缩循环过程中,压缩过程指数为一变值,压缩腔内气体质量的变化对过程指数的影响较大。     

转速对变频涡旋压缩机压缩性能的影响研究

转速对变频涡旋压缩机压缩性能的影响规律尚不完全明确。为探寻转速对变频涡旋压缩机压缩性能的影响规律,从理论上分析了转速对变频涡旋压缩机单位曲柄转角下的排气量、压缩终了内压力及单位质量有效气体获得的多变压缩能量头的影响规律。理论分析发现,受转速引起的泄漏量变化的影响,单位曲柄转角下的排气量、压缩终了内压力及单位质量有效气体获得的多变压缩能量头均随转速的降低而减小,说明变频涡旋压缩机在低转速下的压缩性能欠佳。试验测试结果证明了理论研究所得结论的正确性。研究结果对变频涡旋压缩机的研发和使用有较强的指导意义。     

无油涡旋压缩机对称容腔内气体热力学状态研究

为了研究无油涡旋压缩机工作容腔内气体的热力学变化过程。首先对涡旋压缩机容腔及工作过程进行了划分分析。其次在提出合理假设的前提下,运用换热关联式计算气体热交换的热量大小,并通过实验验证换热关联式的准确性。最后考虑换热对压缩过程的影响,对不同压缩腔内气体的热力学过程进行计算,并根据计算结果绘制单个周期工作腔内气体温度以及压力变化过程曲线。全面展示了腔内气体温度以及压力的变化规律,为涡旋压缩机的设计优化和深入研究提供参考。     

无油涡旋压缩机的泄漏特性研究

基于圆渐开线型线方程,运用微分几何学得到容积变化规律。从热力学基本定律的角度出发,结合质量、能量守恒方程和气体状态方程,对涡旋压缩机的泄漏特性进行了详细的分析和研究。通过运用改进的Euler法对所建立的数学模型进行求解,得到了气体在有泄漏和无泄漏两种不同的工况下的温度、压力和质量的变化趋势。结果表明:泄漏对质量的影响最大,而对压力的影响最小。该数学模型对无油涡旋压缩机的研究和性能优化,具有一定的指导和借鉴作用。     

变截面涡旋压缩机数学模型及试验研究

为详细研究变截面涡旋压缩机的性能特点,提出一种圆渐开线、高次曲线和圆弧组合的变截面型线,根据几何模型得到工作腔容积的变化情况。基于能量和质量守恒,充分考虑工作过程中的吸气加热、轴向和径向泄漏、工质与涡旋齿和涡旋盘的传热,构建变截面涡旋压缩机的整体数学模型,通过对数学模型的求解,详细分析实际气体在工作过程中温度、压力和质量随曲轴转角的变化规律。采用研制开发的变截面空气涡旋压缩机建立测试平台,并将模拟计算得到的排气温度、质量流量和轴功率与试验数据进行对比,结果表明,构建的数学模型能够准确描述变截面涡旋压缩机的吸气、压缩及排气全过程,该研究为定量化分析、优化及提升变截面涡旋压缩机的性能提供了有利工具。     

双涡旋齿涡旋压缩机的工作过程特性研究

得到了双涡旋齿涡旋压缩机在工作腔的形成、工作腔之间的相对位置关系、腔内气体的径向泄漏和传热、涡旋盘所受气体力、背压孔和排气孔口气速等方面的性能特点，比较了与单涡旋齿涡旋压缩机在以上方面的不同。结果表明：双涡旋齿结构具有涡旋盘所受气体力波动小、排气脉动小、工作腔内气体的径向泄漏严重和热交换复杂等特点。     

涡旋压缩机压缩腔内气体非稳态流动研究

为了研究涡旋压缩机工作过程中腔内气体非稳态流动过程,建立了涡旋压缩机压缩腔的模型,依据动静涡旋齿啮合间隙调节压缩腔内流体区域的动网格分布,采用RNG k-ε湍流数学模型,实现了压缩腔内气体流动的数值模拟,研究气体速度场、压力场和温度场分布规律,分析了流场分布不均匀性的形成原因,探索了压缩腔间气体泄漏引起的传热、传质过程对非稳态流动的影响。     

考虑倾覆力矩影响的涡旋式压缩机径向泄漏机理研究

针对涡旋式压缩机动涡旋盘受到倾覆力矩作用,使得轴向间隙形成楔形角,而引起的径向泄漏问题,运用气体动力学理论,建立楔形平板间气体泄漏模型,计算得到考虑气体压缩性和摩擦损失影响的楔形平板间气体的质量泄漏量。应用计算流体动力学软件对涡旋压缩机工作腔的内流场进行了三维数值模拟,获得工作腔内压力场、速度场、温度场分布规律。通过试验比较相邻工作腔压差对动涡旋盘受到倾覆力矩作用泄漏量的影响,验证模型可行性和正确性。计算结果表明,楔形角变化时考虑气体可压缩性、摩擦损失影响,气体质量泄漏量的理论计算与数值模拟曲线变化吻合较好,渐扩形泄漏通道对气体泄漏影响较大。     

充油回转式压缩机最佳转速的选择

回转式滑片压缩机的转速对机器的排气量、消耗功率、质量和外形尺寸等技术经济指数有所影响。随着转速的增高,机械损失与气体动力损失增高,同时这两种损失引起的气缸、转子和压缩气体的发热也增剧,但此时气体和润滑油通过气缸的相对漏泄降低。 这种机器在排气量 2～17米～3/分范围内和排气压力6～14公斤力/厘米～2条件下,对移动式压缩机站来说是一种比较先进的结构。 下列关系式表示充油回转式滑片压缩机的供气系数     

无油涡旋空气压缩机压缩过程研究

基于质量守恒和能量守恒定律建立了无油涡旋空气压缩机压缩过程数学模型,模型采用单腔控制容积法,以月形容腔作为控制容积,考虑了压缩过程中的换热效果以及气体泄漏。模型充分反映了压缩腔旋转过程中的体积、质量、温度、压力的变化过程。数学模型仿真值和压缩机的实测值吻合,达到了较好的预测效果。该研究为无油涡旋空气压缩机的设计奠定了理论基础。     

燃料电池用高速无油双螺杆压缩机的仿真研究

为了研究高转速无油双螺杆压缩机的工作性能,以质量守恒定律和热力学第一定律为基础,建立了压缩机工作过程的数学模型。该模型以双螺杆压缩机一个齿间容积为控制体,全面考虑各泄漏通道损失以及热换效果。在此基础上分析了转子转速、吸气温度、转子间隙大小和是否喷水对压缩机工作过程及压缩机性能的影响。     

涡旋压缩机工作过程模拟及传热分析

根据涡旋压缩机的运转规律,得到了绝热状态涡旋压缩机非定常流动的数值模拟计算方法;对涡旋压缩机理论计算模型进行网格无关性验证、动网格重构验证,保证其数值模拟计算结果的准确性.得到了涡旋压缩机工作过程的压力场、温度场、速度场分布规律,得到其工作过程曲线与各工作腔的泄漏规律,并与理论绝热过程进行对比,验证了所采用的数值模拟计算方法的正确可行性.进而探究考虑流热耦合传热的涡旋压缩机工作过程的数值模拟计算方法,提出通过合理地设置壁面热力条件参数实现涡旋压缩机达到热力平衡状态的数值模拟计算方法.     

小型燃机然气增压系统用涡旋压缩机数学模型

研究涡旋压缩机结构对小型燃机然气增压系统性能的影响，建立了适用于燃机然气增压系统仿真的涡旋压缩机的分布参数简化模型。导出适宜于任意渐开线初始角的包含吸气、压缩和排气全过程的分段函数形式工作腔容积模型和泄漏模型，建立了基于能量守恒、质量守恒和实际气体状态方程的涡旋压缩机模型，并用四阶R—K法求解，将模拟计算的压缩机质流量与实验结果进行对比，结果表明该模型能够准确地描述压缩机的吸气预压缩，压缩泄漏以及排气过压缩等详细工作过程．．该研究为压缩机及其增压系统的性能研究提供了有效工具。     

无油润滑涡旋压缩机齿端面密封的研究

涡旋压缩机在工作过程中动、静涡盘之间间隙存在泄漏损失,它是影响无油润滑涡旋压缩机工作性能的重要因素。在涡旋齿端面加由自润滑材料制成的密封条是实现无油润滑的一项关键技术。本文从材料和结构两方面阐述了密封条的基本特点,介绍了密封条的两种结构模型,说明了各自的工作原理,并对两种模型进行了受力分析,得出了密封条正常工作应满足的条件及选用两种结构模型应注意的问题。结果表明:密封条不但可以阻止通过轴向间隙的泄漏,而且降低了涡旋齿与涡盘底部摩擦功率损失。     

无油润滑涡旋式空气压缩机的工作过程研究

与有油润滑涡旋式压缩机相比，无油润滑涡旋式压缩机的工作过程尤其是泄漏情况有很大的不同。对非设计工况下的容积比变化以及由此造成的泄漏量与压缩指示功等变化进行了理论研究，结合0．16m^3／min无油润滑涡旋式压缩机(转速为2060r／min)的性能测试结果，分析了造成一系列参数变化的原因。研究结果为无油润滑涡旋式空气压缩机的设计奠定了理论基础。     

涡旋压缩机工作腔润滑油密封的实验研究

为了将卧式涡旋压缩机工作腔内的润滑油定量地控制在最佳的范围内,采用在动涡旋盘与支架体间加装润滑油密封结构,通过调节密封比压等参数的大小,准确地控制了从曲轴箱漏入工作腔的润滑油量。并通过实验得出了工作腔内润滑油量与密封比压、相对运动速度、润滑油粘度和气体压缩比等参数间的变化关系。结果表明:该密封结构不但精确地控制了工作腔内的润滑油量,既保证了动静涡旋齿摩擦副的润滑又节省了润滑油的消耗,而且减小了背压腔气体向吸气口的泄漏。     

无油润滑涡旋压缩机自润滑的研究

无油润滑涡旋压缩机工作过程中相对运动的工作表面因摩擦而产生了功率损失,同时局部造成大量气体介质的泄漏,严重影响了工作性能。通过分析无油润滑涡旋压缩机的工作过程,针对各摩擦部位的特点,提出涡旋齿端面、支架体端面的磨合面加由自润滑材料制成的密封条,防自转机构的摩擦副的运动由直线式改为旋转式,同时曲轴的轴承采用自润滑形式等实现无油自润滑的技术关键。结果表明:密封条可以实现对运动表面的密封、润滑功能,防自传机构旋转式摩擦副降低了实现自润滑的技术难度,自润滑轴承工作性能优良,经济可靠,这些技术可以实现无油润滑涡旋压缩机的自润滑。     

斜盘式空气压缩机压缩与膨胀热力过程的数值分析

根据斜盘式空气压缩机的运动特性和变质量系统热力学的基本原理,建立了斜盘式空气压缩机伴有气体泄漏和不稳定传热耦合作用影响的气体压缩与膨胀热力过程的数学模型,采用四阶龙格库塔法对其进行求解,得到了斜盘式空气压缩机工作过程中气体质量、压力与温度随主轴转角的变化曲线,并分别分析了气体泄漏、不稳定传热及其耦合作用对气体压缩与膨胀过程的影响,为斜盘式空气压缩机的设计与应用提供了参考。