活塞压缩机气缸内气体的数值模拟

气缸内气体完成一个循环需要经历膨胀、吸气、压缩、排气4个过程,在工作过程中气体在气缸内的压力和温度是变化的.采用了SIMPLC算法,应用FLUENT软件对气缸内气体进行数值模拟,得出吸气和排气阶段气缸内气体的压力和温度的分布规律,为气缸的设计和维修提供了有效理论依据.     

复合轮齿压缩机原理及热力学特性分析

复合轮齿压缩机是一种新型的具有部分内压缩的转予压缩机。该压缩机的热力过程分析显示它的内压缩过程是不完善的。复合轮齿压缩机将热力过程划分为如下几个阶段：吸气过程、定容输送过程、压缩过程、高压和低压气体的压力均衡过程、排气过程。其中，高、低压气体的压力均衡过程是等容过程。分析发现占总工作容积83％的A腔气体的等容过程是可以基本消除的，方法是通过扩大排气口，使排气口提前与工作腔沟通。改变工作过程为：吸气、A腔压缩、B腔等容压缩、等压连通、排气。     

基于流固耦合的全封闭往复式压缩机数值仿真及吸气舌簧阀的优化

为了考察用于制冷的小型往复式压缩机在吸排气过程中的吸气舌簧阀和排气舌簧阀的最大接触冲击力和量化吸入与排出气缸中的冷媒气体量,以某型号往复式压缩机的实际结构为基础,建立了该型号往复式压缩机的数值仿真计算模型,对其吸排气过程进行了数值仿真计算,并根据仿真计算结果对吸气舌簧阀进行了优化。研究结果表明,吸气舌簧阀优化前后与其阀座的最大接触冲击力分别为102.3 N和98.2 N,最大接触冲击应力分别为151.1 MPa和148.3 MPa,分别减小了4.1 N和2.8 MPa;优化前后一个周期内吸入气缸的气体质量分别为9.8×10^-3 g和1.05×10^-2 g,增加了7×10^-4 g;优化前后吸气舌簧阀位移升程最大颤振幅值分别为1.49 mm和0.56 mm,减小了0.93 mm,吸气舌簧阀初次冲击阀座后的最大反弹位移分别为0.48 mm和0.28 mm,减小了0.2 mm。优化后,吸气舌簧阀最大接触冲击力、最大接触冲击应力和位移升程颤振幅度减小,吸入气缸的气体质量增加,结果可为提高吸气舌簧阀的使用寿命和往复式压缩机的工作效率...     

往复压缩机气阀压力脉动及噪声试验分析

为研究压缩机阀隙气流马赫数对吸、排气过程压力脉动及压缩机噪声的影响，通过改变气阀阀隙几何通流面积的方式控制阀隙通道的气体流速和马赫数，采集不同阀隙马赫数下的吸、排气腔和气缸压缩腔内压力波动信号以及缸头侧噪声声压信号，分别对阀片开启时的阀隙压力脉动强度以及压缩机噪声时频信号进行分析。试验发现吸气过程阀隙压力脉动仅发生在阀片开启瞬间，且瞬时压力脉动强度远远大于排气过程；阀隙吸气马赫数对500～2500 Hz范围内的压缩机噪声均有一定影响，排气马赫数主要对2000 Hz的压缩机噪声有一定影响，吸排气阀隙马赫数的改变对试验压缩机噪声影响最大相差2.03 dB(A)。降低阀隙马赫数对改善压缩机吸排气过程压力脉动及压缩机噪声具有重要意义。     

关于无油工艺螺杆压缩机实际吸气量的研究

针对螺杆压缩机气缸内泄漏及轴封结构对实际吸气量影响很大的问题,搭建了无油工艺螺杆压缩机性能测试实验台,并在压缩机性能测试实验台上,进行了变排气压力、变喷液量和变转速实验,得到了排气压力、喷液量以及转速对平衡管回流量、气缸内泄漏以及吸气量的影响关系曲线。研究结果表明:一般情况下,随着喷液量的增加,吸气量先快速增加后趋近于一个定值;随着排气压力的增加,压缩机的吸气量减小;随着转速的增加,压缩机的吸气量增加。该结果为合理设计压缩机转速、喷液量提供指导。     

气缸壁面温度测试及导热量的计算分析

针对小型风冷式压缩机气缸换热进行试验研究.通过压缩机在工作转速为500～800 r/min的范围时,排气压力分别在0.4～0.7 MPa的工况下,实际测量小型风冷式压缩机气缸的内、外壁面温度,从而分析实际工况下,气缸与环境的换热的规律.探讨风冷式压缩机在不同的排气压力下适宜的工作转速,为风冷式压缩机节能降耗及优化设计、操作提供参考依据.     

压缩机杯形塑料阀密封的治理

压缩机气阀的气密性对压缩机排气量、容积比能、级间压力比以及排气温度都有重要的影响。压缩机排气过程中,气体经不密封的进气阀泄漏到压缩机外,或在进气过程中,气体经不密封的排气阀,由排气腔漏入气缸,都将使排气量降低,能耗增加;并加速杯形塑料阀片与阀座密封面的腐蚀及磨损。这种现象在实际检修中明显可见(见图1)。另外,排气阀泄漏可导致缸内气体温度及排气温度升高,气阀表面积炭,气体通流面积变小。     

超高压天然气压缩机气缸的温度场与热应力分析

超高压天然气压缩机的工作压力可达35 MPa,气缸是其极为重要的组成部件,也是最容易出现疲劳、裂纹、磨损等失效形式的区域,为了分析气缸的热应力情况,建立了高压气缸在脉动气体及惯性力作用下的数学模型,利用经验公式近似计算出气缸的热边界条件,然后通过ANSYS有限元分析得到气缸的温度变化云图和热应力变化云图,最后根据仿真结果提出了结构优化的建议。     

变微型空压机为具有曲轴箱增压泵的准双作用空压机

介绍了一种新开发微型空压机。该空压机一改容积式压缩机的传统工作循环:“膨胀——吸气——压缩——排气”四过程,为“膨胀——吸气——充气——压缩——排气”五过程,使机器气缸利用率提高,使容积比能、容积比重量、机器同容量绝对尺寸下降。     

泄漏和传热对往复压缩机压缩过程的影响

往复压缩机工作过程中,气缸内气体的泄漏和传热对其压缩过程影响较大且极为复杂;为了定量研究泄漏、传热及其耦合作用对气体压缩过程中热力过程的影响,本文建立了往复压缩机的压缩过程模型,充分考虑了气缸内气体瞬时的泄漏、传热对压缩过程的影响;定量分析了气缸内气体状态参数的变化规律;并用压缩机的实际运行数据对所建立的模型进行验证。研究结果表明:传热是影响压缩结束角度的主要因素,传热和内泄漏是影响压缩过程温度变化的主要因素,而传热和泄漏对压缩过程压力变化的影响不大。     

往复压缩机的能耗模型与影响因素分析

为了实现往复压缩机节能降耗,建立往复压缩机工作过程的能耗模型,包括泄漏模型,压力损失模型以及气缸传热,采用微元法求解建立的往复压缩机气缸工作过程模型,得到膨胀、吸气、压缩、排气过程的任意时刻介质状态参数;应用该往复压缩机实际运行数据修正能耗模型;分析往复活塞压缩机组系统能耗的影响因素,提出往复压缩机的可行的节能方案。研究结果表明:一级进气压力对往复压缩机能耗影响最为显著。     

气压弹射系统用微型压缩机动态转矩特性

为准确了解机载气压弹射系统中作为负载的压缩机转矩特性,以满足微型空压机对控制系统的要求,基于压缩机的动力学和运动学关系,以及质量和能量守恒关系,建立了一种基于有限级间容积的多级压缩机动态仿真模型,该模型可相对准确地预测压缩机动态启动、稳态和变工况运行下压缩机的转矩特性。选择两级压缩机及某个飞行包线进行了实例计算,建立了压缩机能量方程、流动方程、动力学方程及曲轴转动方程。计算结果显示,压缩机吸气压力和温度的变化导致一级气缸的排气压力下降了25%,用气后气瓶压力的变化导致一级气缸的排气压力下降了24%,二级气缸的排气压力下降了43%。本文所建立的动态模型反应了启动过程中压缩机压力的建立过程以及负载转矩的连续变化情况,其预测结果更贴近于实际情况。     

气压弹射系统用微型压缩机动态转矩特性北大核心CSCD

为准确了解机载气压弹射系统中作为负载的压缩机转矩特性,以满足微型空压机对控制系统的要求,基于压缩机的动力学和运动学关系,以及质量和能量守恒关系,建立了一种基于有限级间容积的多级压缩机动态仿真模型,该模型可相对准确地预测压缩机动态启动、稳态和变工况运行下压缩机的转矩特性。选择两级压缩机及某个飞行包线进行了实例计算,建立了压缩机能量方程、流动方程、动力学方程及曲轴转动方程。计算结果显示,压缩机吸气压力和温度的变化导致一级气缸的排气压力下降了25%,用气后气瓶压力的变化导致一级气缸的排气压力下降了24%,二级气缸的排气压力下降了43%。本文所建立的动态模型反应了启动过程中压缩机压力的建立过程以及负载转矩的连续变化情况,其预测结果更贴近于实际情况。     

燃气摩托压缩机发动机部份基准尺寸与压缩机部份基准尺寸相互关系的确定

燃气内燃机与活塞式压缩机在一个机组内具有同一曲轴的燃气摩托压缩机,与内燃机相比,其主要基准尺寸（首先是摩托气缸的直径及中心距）以及总体布置的型式的选定是有所不同的。这一情况是由于,在发动机稳定参数和压缩机广为交变参数条件下,燃气摩托压缩机的摩托部份与压缩机部份的功率应该是互相平衡的。 根据被压缩气体的既定吸排气压力、气体成份及吸入温度,压缩部份具有不同的压缩级数并配备有直径可在广泛范围内变化的压缩机气缸。     

喷油旋转气缸压缩机工作过程的计算机模拟研究

根据喷油旋转气缸压缩机的工作过程及泄漏特点，建立了从吸气开始到排气约束各过程的数学模型，并通过计算结果与实验数据的比较，验证了所建模型的正确性。     

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。     

滑片式压缩机不对称几何理论的构建与性能研究

为改善气体的增压过程,提高滑片式压缩机的排气压力,本文通过减小排气容积提出了一种不对称滑片式压缩机。建立了不对称气缸型线设计的几何理论,验证了气缸型线特性的优越性;对不对称滑片式压缩机的压比、气量进行了理论计算与分析,研究了不对称滑片式压缩机的理论工作过程;完成了不对称滑片式压缩机的数值模拟,对不同时刻下工作腔内压力变化进行了揭示,分析了不对称滑片式压缩机的动力学特性,通过进、出口质量流量守恒验证了几何模型的准确性。对于开发不同结构形式的新型滑片式压缩机具有重要的推动作用与参考价值。     

新型无油涡旋压缩机性能

基于热力学第一定律、质量守恒定律和气体状态方程,综合考虑工作腔的两种内泄漏以及工作腔壁面与介质气体之间的传热,构建了无油涡旋压缩机的热力学模型。运用欧拉法求解所建立的热力学模型,得到了气体在吸气-压缩-排气全过程中容积、温度、压力和质量随主轴转角的变化情况,并对比分析了不同传热和泄漏的影响规律。对研制开发的无油涡旋压缩机进行了变转速性能测试,分别测试了不同排气压力下的温度、排气量、功率。结果表明：传热对压力和温度的影响最大,而泄漏对工作腔质量的影响最大。随着转速的增大,温度、排气量、功率都呈明显的增大趋势。该热力学模型对无油涡旋压缩机的研发和性能分析具有一定的指导和借鉴作用。     

活塞式压缩机自动作用阀的设计与计算

活塞式压缩机的进排气阀一般都做成自动作用的,即气缸的吸气与排气过程是基于气缸与进排气管口间的压力差而由阀来自动完成。如所周知,气体流过阀时的能量损失是压缩机的主要能量损失,此外,阀又是主要的易损件,因此,阀关系着压缩机的效率与工作可靠性。具体说来,正确设计与制造的阀,应当满足下列几个要求:(1)关闭时的气密性;(2)适时的开启与关闭;(3)较小的气流阻力;(4)足够的强度与耐磨性;(5)较小的死隙容积。     

往复式高压压缩机气缸压力测试与分析

对于多级往复式高压压缩机,由于气缸内压缩气体高温高压,压力传感器安装困难,气缸压力的变化情况一直没有准确掌握。采取气阀阀杆钻孔的方法,在不破坏气缸体结构的情况下,成功测取了4缸不同工况下气缸压力的变化情况。结合压缩机不同工况下的测试结果,对该型压缩机吸气压力、各缸压力变化、气阀颤振等情况进行了分析,这对掌握该型压缩机的气缸压力特点,提高压缩机工作效率有一定工程应用价值。