ZNR2.4罗茨式机械增压器振动特性试验研究

为研究ZNR2.4罗茨式机械增压器的振动特性，对样机进行了振动试验。运用LMS试验设备采集了不同压比、不同转速下ZNR2.4罗茨式机械增压器的振动信号；对各参数下均方值最大的信号进行了频谱分析；计算了气流脉动、回流均压振动及轴承、齿轮等的特征频率，并对转子进行了模态分析。研究结果表明：气流脉动与回流均压振动为主要振源；当转速为2 800 r/min时，齿轮的啮合频率与转轴基频的38倍频发生共振。最后针对各振源提出了减振降噪的方法，为设计和使用罗茨式机械增压器提供了一定的参考。     

罗茨鼓风机工作过程与性能的试验研究北大核心CSCD

为了测试罗茨鼓风机在不同运行工况下的性能变化规律,设计并搭建了罗茨鼓风机性能测试试验台,在机壳不同位置布置4个压力传感器,测得了鼓风机在一个完整工作周期内的压力变化,进而根据V-θ图,得到了一个工作周期内的p-V图。在不同转速和压比工况下,实测了一台小型三叶罗茨鼓风机的排气量和功率等性能数据,分析了其容积效率、机械效率、绝热效率和排气温度等参数随运行工况的变化规律。结果表明,罗茨鼓风机内部的压力上升分为110°~180°与180°~200°两个近似线性变化阶段,这与理论上认为的压力上升是在接通排气口时瞬间完成有一定区别;在压比为1.3的工况下,转速从1800 r/min增加到3000 r/min,容积效率和机械效率分别提升8.4%,10.1%,绝热指示效率和绝热效率分别下降7.2%,1.4%。研究成果对小型罗茨鼓风机的设计和运行具有参考意义。     

空气系统中滑片膨胀机热力性能的试验研究

研制了一台双作用滑片膨胀机,搭建了以空气为介质的膨胀机性能试验台,对所研制的滑片膨胀机热力性能进行了测试,对影响膨胀机性能的主要因素进行了定量分析.试验结果表明:容积效率随膨胀机的转速增加而增大,在1000r/min之后基本保持在35%左右;当进、排气压力差不变时,膨胀机输出功随压比增大而增大,当压差不变时,存在最佳压比使绝热效率达到最大值26%;在进、排气压力不变时,随着转速的增加绝热效率在900r/min会出现最优值28%.进一步分析表明,泄漏和摩擦损失是影响膨胀机效率的关键因素.     

以空气为工质的含油涡旋膨胀机性能的试验研究

搭建了以压缩空气为工质的涡旋膨胀机性能测试平台,研究了涡旋膨胀机润滑油量和进出口工质参数对其输出性能的影响。结果表明:油气比在0.4%~10.0%范围内涡旋膨胀机输出功率和效率稳定不变;涡旋膨胀机输出功率随进出口压比的增大而增大,等熵效率受欠膨胀损失影响随进出口压比的增大而降低;涡旋膨胀机输出功率、等熵效率和容积效率均随转速的增大而增大,机械效率随转速的增大而降低,膨胀机运行效率在转速为2600r/min时达到最大值58.9%。     

喷油单螺杆压缩机热力性能影响因素的试验研究

对压缩机转速、排气压力和喷油量等参数对喷油单螺杆压缩机热力性能的定量影响进行了试验研究.通过试验得出了容积效率、绝热效率和比功率等随转速、排气压力、油气体积比变化的一般规律.研究结果表明,转速对压缩机性能影响不明显,从1500r/min变化到3000r/min的范围内,绝热效率变化不到5%;油气体积比为1%左右时性能较好,试验用压缩机喷油量设计偏小;低速高压时压缩机性能较差,喷油量很少时性能恶化;试验用单螺杆压缩机喷油管路和喷油孔口大小设计不合理,设计工况下油气比并未达到最佳值,需要进一步改进.     

转速对转套式配流系统空化的影响

转套式配流系统的转速会影响空化特性,而空化又会导致转套式配流系统的容积效率下降,产生强烈的振动和噪声,影响系统的正常工作。建立了配流系统的Singhal空化模型,进行了仿真和试验研究。结果表明:转套式配流系统的最大气体体积分数随转速的增加而单调增加,且配流口处增长缓慢,泵腔内增加较大;空化占比随转速的增加也不断增加,配流口处的空化占比基本在20%以下,泵腔内可达到了25%以上,空化时间持续较长;容积效率随转速的增加先增大再减小,容积效率最大处的转速为500 r/min,最大容积效率可达92.13%;试验容积效率略低于仿真结果,最大误差为2%。     

对旋轴流风机叶顶间隙对其性能的影响

为了探究改变对旋轴流风机两级叶轮的叶顶间隙对其性能的影响，建立不同叶顶间隙下风机三维模型，利用Fluent进行数值模拟，并结合风机性能试验验证仿真的正确性。分析压升、效率、轴功率、湍流动能和叶顶泄漏涡随两级叶轮叶顶间隙的变化情况，结果表明：在相同流量下，压升、效率随间隙的增大而减小；与第一级叶轮相比，间隙对第二级叶轮的轴功率、湍流动能及泄漏涡影响更加显著；随间隙增大，叶顶泄漏涡的强度和影响区域越大。     

乙醇汽油对发动机排气噪声影响的试验研究

在发动机上试验研究了发动机燃用乙醇汽油燃料对发动机排气噪声的影响。研究结果表明:外特性下排气噪声的变化规律与汽油相同,随转速增加而增大;与汽油(E0)相比,在中、低转速下E10和E10W的排气噪声下降,最大下降6 dB(A()E10,2 000 r/min下),而高转速下排气噪声上升,最大上升5 dB(A()E10和E10W,6 000 r/min下);总体上看,E10W的排气噪声要高于E10。     

改变叶轮与蜗壳相对安装位置对双吸多翼风机性能影响的试验研究

以中央空调末端装置中广泛使用的双吸前向多翼离心风机为研究对象,设计了叶轮与蜗壳安装位置可调的试验装置,试验研究了改变叶轮与蜗壳安装位置对风机性能的影响,并进行了初步的分析。研究结果表明:对于本文研究的风机,叶轮中心与蜗壳几何中心相重合的位置不是最佳位置,两者合适的相对安装位置能使风机在设计转速下风量提高6.08%,总效率提高2.4%,噪声降低0.8dB(A)。     

双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却特性研究

水蒸气压缩机在机械蒸汽压缩、海水淡化、高温热泵等工业领域具有良好的节能潜力与应用前景。喷水可以有效解决排气温度过高的问题,提高水蒸气压缩机的性能。为了获得最佳喷水量的变化规律,建立了双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却实际工作过程的传热传质模型,考虑喷入水的汽化、泄漏、闪蒸、输送等对实际压缩过程的影响。与试验结果对比,计算结果误差在±5%以内,表明模型能够较好地预测喷水螺杆水蒸气压缩机的工作过程与性能。利用此模型,研究了喷水量、转速和吸气压力对压缩机性能的影响。研究结果表明,喷水可以有效提升压缩机性能,相比不喷水而言,喷水在部分工况下可将压缩机容积效率提高11.9%,绝热效率提高17.2%,且存在最佳喷水量,使得喷水螺杆水蒸气压缩机的性能最佳,最佳喷水量随着转速、吸气压力的增加而增加;最佳喷水比主要受转速的影响,随着转速的增大而增大,其最佳喷水比在8.9%～10.4%之间;随着吸气压力降低,压差增大,喷水螺杆水蒸气压缩机的性能降低较快,表明泄漏对喷水螺杆水蒸气压缩机性能影响较大,尚需进一步研究。     

线性压缩机变容量性能实验研究

通过对开发的线性压缩机进行变容量调节性能实验,进行不同容量百分比条件下的效率分析.结果显示,当通过减小活塞行程实现变容量调节时,电机效率受频率特性的影响较大,在频率比接近1.0时,电机效率最高.绝热效率与活塞的摩擦损耗和吸排气阀开关损耗有关,随着活塞行程的增加,摩擦损耗也增加,但吸排气阀的开关损耗基本不变,绝热效率随着行程的增加先增大后减小.同样的行程条件下,排气压力越高,气体压缩功越高,但机械损耗不变,因而绝热效率越高.     

膨胀比对活塞式膨胀机工作特性影响的研究

活塞式膨胀机在压缩空气储能领域具有广泛的应用,但是效率低,很大程度上限制了其发展。为改善活塞式膨胀机的工作性能,通过MATLAB建立活塞式膨胀机的仿真模型,通过实验方法验证仿真模型的准确性,以输出功率和效率作为性能指标对活塞式膨胀机进行研究,分析了进气压力、间隙容积、进气持续角对膨胀机输出特性的影响。结果表明：在恒定工况下,随着进气压力的增大,膨胀机的输出功率增大,但效率降低;在稳定的进气压力下,膨胀机存在最优间隙容积与进气持续角;活塞式膨胀机的效率随进气持续角的增大而降低,进气持续角越大膨胀机输出功率随转速的升高下降斜率增大;3 MPa的进气压力下,膨胀比为2.18时膨胀机的效率最佳,进气持续角为90°时膨胀机输出功率最优,在转速为570 r/min时输出功率达最大4.29 kW、效率达到19.6%。为可变膨胀比活塞式膨胀机的设计提供了理论依据。     

一种新型球塞液压油泵的研制

介绍了一种新型径向球塞液压油泵及其试验装置，该球塞液压泵的工作原理是由主轴带动转子旋转，使其球塞、球塞孔和配流轴之间形成的工作腔体体积发生周期性变化，从而实现吸排液压油。简要说明了该泵在设计加工制造过程中的关键技术，对该泵的流量、压力、噪声进行了全面的性能试验检测，根据其性能曲线进行性能分析，该泵在转速1000 r/min时其流量可达理论流量的88%，压力可达5.8 MPa，噪声65 dB，为液压泵的后续研究提供必要的参考。该泵具体性能指标为最大转速1300 r/min，输出流量范围0~130.6 L/min，输出压力范围0~6.7 MPa，运转噪声最大66 dB，重量33 kg，工作介质为液压油。     

变转速工况对直线共轭内啮合齿轮泵容积效率的影响

随着液压技术向高压化、轻量化、节能化发展,直线共轭内啮合齿轮泵因具有结构紧凑、流量脉动小、使用寿命长、噪声小等优点,其应用领域逐步扩大。随着内啮合齿轮泵使用转速的变化,其容积效率也出现变化,为了获得内啮合齿轮泵转速对其容积效率的影响规律,采用液压油、纯水两种介质,通过数值计算的方法,研究内啮合齿轮泵转子域空化特性、对比分析出口体积流率。结果表明：随着转速上升,内外齿啮合最小容积腔及吸油口处气相体积分数增加明显,易引起空化、气蚀,从而产生噪声、振动等问题;当转速过高时,介质中的气体析出明显,易出现吸空现象,导致齿轮泵容积效率降低,纯水介质比46#液压油介质下的齿轮泵容积效率更低。因此,要改善高转速工况下的齿轮泵容积效率,需优化内啮合齿轮泵进油口流道,增加入口压力,提升内啮合齿轮泵高转速工况下的综合性能。     

基于(火用)分析的单螺杆压缩机轴功利用效率研究

运用火用方法对车载燃料电池系统单螺杆压缩机压缩过程中的轴功利用效率以及耗散方式进行研究。分析了由气体泄漏和热交换现象所引起的轴功损失,并将其细分为不可逆传热、绝热节流、不同温度流体混合以及外泄漏等4种不同性质的火用损失形式。在依据热力学第一定律和质量连续定律建立的压缩机模型基础上,对在压缩机工作过程中通过4种形式损耗的火用值分别进行了计算和讨论。分析结果表明,在压缩机工作转速提高过程中,由于泄漏量和换热量减少,火用耗散出现明显下降。     

十字轴式万向联轴器传动性能分析

以大型养路机械的十字轴式万向联轴器为研究对象,应用运动学理论分析了当十字轴式万向联轴器的输入轴做匀速转动时,其输出轴做圆周性不均匀转动的性能。分别从角速比、不均匀系数和角加速度等方面对十字轴式万向联轴器定量表达了其不均匀性。结果表明,随着十字轴式万向联轴器输入、输出轴夹角、转速的增大,其输出轴最大角加速度增大,使其最大惯性力矩增大。十字轴式万向联轴器的输入、输出轴夹角是影响其不均匀性的关键参数,当十字轴式万向联轴器输入、输出轴夹角增大时,其输出轴转角波动性增大。减小输入、输出轴夹角是提高十字轴式万向联轴器传动效率的唯一途径。     

带有圆锥齿轮的复合行星传动功率流与传动效率分析

对带有圆锥齿轮的复合行星传动进行运动分析,在此基础上采用虚功率理论分析该复合行星传动在不考虑啮合功率损失和考虑啮合功率损失时的功率流,在定义速比与转矩比的情况下,获得复合行星传动效率表达式,进一步研究速比、转矩比和啮合功率损失系数及几何参数比对复合行星传动效率的影响规律,并开展相关试验验证。理论分析表明：在复合行星传动啮合功率损失系数和几何参数比被确定的情况下,复合行星传动效率随着转矩比的增大而增大,但随着速比的增大呈先减小后增大趋势;在复合行星传动速比和转矩比及几何参数比被确定的情况下,各齿轮副的啮合功率损失系数对复合行星传动效率的影响存在差异;在复合行星传动速比和转矩比及各齿轮副的啮合功率损失系数被确定的情况下,复合行星传动效率随着几何参数比的增大而增大。传动效率试验表明：选用高精度等级的锥齿轮、增大复合行星传动机构的转矩比及其行星轮的节圆半径可提高复合行星传动机构的传动效率。     

叶片打孔对离心风机噪声的影响分析

对离心风机叶片进行打孔处理,分析叶片打孔位置对风机噪声的影响。首先在稳态流场的计算结果上加载宽频噪声模型,得到不同工况下离心风机蜗壳和叶片上噪声分布情况,然后在瞬态分析的基础上加载FW-H噪声模块,利用LES/FW-H匹配技术分析叶片打孔对离心风机的气动噪声特性及声压级的影响。研究结果表明:离心风机结构表面声压主要集中在集流器、蜗舌和叶轮处,随着转速的增加,最大声压级也相应升高,趋势为先加快后减缓;离心风机气动噪声的频率主要集中在低中频段,且降低速度较快,在高频段则趋于平稳。与风机原模型相比,叶轮前端和中间打孔能够有效地降低噪声,噪声分别下降了4 dB和1 dB,后端打孔则会导致噪声升高。     

轴流风机叶片展向结构变化对性能影响的数值分析

基于电站风机裕量普遍较高的现象,本文以OB-84轴流风机为对象,采用Fluent模拟了叶顶切割和轮毂加粗后的风机性能,分析了2种改造方式对风机性能、内流特征及轴功率的影响。结果表明:体积流量qv≥33 m3/s时,叶轮改造后的全压和效率均随叶高减小而降低,但轮毂加粗后的风机性能优于叶顶切割情形;qv<33 m3/s时,2种改造方式均可使不稳定区变缓甚至消失;叶轮改造后动叶总压升系数小于原风机,但导叶扩压能力增强,且叶轮改造能改善中小流量下风机噪声特性;叶顶切割后,轴功率均小于原风机;在高于设计流量下,与原风机相比,轮毂加粗后的轴功率呈减小趋势,但叶顶切割方式的降幅更大。