变负荷下单螺杆制冷压缩机复合滑阀能量调节机构特性

为了解决不同环境工况下单螺杆制冷压缩机内外压比不等的问题,以提高运行效率,提出采用复合滑阀新型能量调节机构.复合滑阀能量调节机构可同时实现气量和内容积比调节.基于单螺杆制冷压缩机的工作特点,确定了某单螺杆制冷压缩机复合滑阀的结构参数;分析了旁通口起始位置和串气槽对不同负荷下内容积比的影响;建立了有效旁通面积的计算模型,得到不同负荷及滑阀起始位置对有效旁通面积的影响,为部分负荷工作特性研究奠定了基础.研究表明:复合滑阀可以实现满负荷内容积比较大范围调节,部分负荷时,随着气量的减小,内容积比随之增大,串气槽可以有效缓和其增大,滑阀起始位置越靠近排气端,内容积比和气量突跳量越大;有效旁通面积和持续时间随着负荷减小而增大,旁通口起始位置在不越过封闭螺旋线的条件下应尽量靠近进气端,以提高部分负荷压缩机的工作性能.     

单螺杆膨胀机内有机工质泄漏特性的数值研究

为了研究单螺杆膨胀机内泄漏特性,建立单螺杆膨胀机热力学工作过程的数学模型和油气混合的两相泄漏模型,分析间隙高度对各泄漏通道泄漏量的影响,并比较3种有机工质R123、R134a、R245fa在不同转速和进气压力下对单螺杆膨胀机容积效率和泄漏量的影响.结果表明,9条泄漏通道中,螺杆与壳体之间的泄漏量占主要部分,其次是星轮与螺槽之间的泄漏量,星轮与壳体之间的泄漏量较小.增加转速和进气压力均可增大单螺杆膨胀机的容积效率.在相同的工况条件下,以R123为工质的单螺杆膨胀机容积利用率最高,其次是R245fa,R134a最低.     

燃料电池用高速单螺杆压缩机的仿真研究

根据容积式压缩机的流量和转速成准线性关系的特性，指出高转速压缩机能够在小容积下提供相对较大的空气流量，符合车载燃料电池的基本要求.对高转速单螺杆压缩机的压缩过程建立了数学模型，模型以螺槽、星轮以及壳体所围成的容腔作为控制容积，应用质量守恒定律和热力学第一方程，同时考虑了冷却剂的换热效果以及气体泄漏.在该模型基础上，分析了在高工作转速下压缩空气物性参数、压缩机容积效率和能量利用率的变化规律.仿真结果表明，随着工作转速的增大，空气压缩机的排气量/体积比明显提高，在保持排气量稳定的前提下，可以通过提高压缩机转速来减小设备体积，从而满足燃料电池对压缩机的质量和体积要求；伴随着对流换热效果的减弱，压缩机的能量利用率有所下降.     

带经济器补气的单螺杆压缩机空气源热泵系统模拟分析

为了深入研究带补气过程的单螺杆压缩机内部的工作过程,介绍了带经济器的单螺杆压缩机空气源热泵系统循环原理,并以R22为工质,建立了描述经济器补气压缩过程的热力学模型.以非稳定流动开口系能量方程、质量守恒方程以及实际气体状态方程等建立以螺杆转角为自变量,以工作腔内压力、温度和质量等为应变量的多元一阶线性微分方程组.利用四阶龙格-库塔法进行分析求解,得到相应螺槽内工质相关物性参数随螺槽容积的变化规律.结合单螺杆压缩机的结构型线,建立了描述单螺杆压缩机经济器补气过程更为全面的计算模型,以及单螺杆压缩机补气过程中循环耗功的计算方法,利用该模型计算分析了经济器补气过程中,不同蒸发温度下单螺杆压缩机的制热量、耗功率以及能效比等相关参数.通过与常规无经济器补气过程的空气源热泵系统对比分析得出,经济器补气过程对压缩腔内工质的工作过程影响较大,具有经济器补气结构的空气源热泵系统的制热性能和能效比均可以得到有效的提高.     

单螺杆气体压缩机工作过程分析与计算

对单螺杆压缩机工作过程进行了分析 ,并根据螺杆和星轮间隙泄漏的特点 ,采用可压缩流体在渐缩喷管中流动模型来模拟气体的泄漏过程 ,提出了单螺杆压缩机的容积效率和绝热效率的计算方法     

进气谐振对单缸发动机动力性能影响的试验研究

利用进气过程增加气缸内的进气量是提高发动机动力性能的有效途径,对发动机进气过程的动态特性进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。在单缸摩托车汽油机上进行试验,结果显示,发动机输出的最大功率和最大扭矩提高了6%~8%,并且随着谐振器工作容积的变化,功率和扭矩的变化也呈现一定的规律性。因此,在一定的转速范围内,合理利用进气谐振可以有效提高发动机在该工况下的动力性能。     

水润滑单螺杆空气压缩机性能影响因素的试验研究

为了深入研究水润滑单螺杆空气压缩机性能的影响因素，设计制造了一台水润滑单螺杆空气压缩机，并搭建了测试试验台，通过试验研究了不同转速、排气压力和喷水流量对水润滑单螺杆压缩机性能的影响.结果表明，增加转速可以减小泄漏量，提高压缩机的性能.其余工况不变，只增大喷水流量时，可以提高压缩机的水气比，增强水气之间的换热和压缩机的密封效果，进而提高水润滑单螺杆空气压缩机的各项性能.如转速为3 000 r/min、排气压力为0.50 MPa时，喷水流量由50 L/min提高至80 L/min,压缩机的容积效率提高5.15%,绝热效率提高2%,比功率降低0.26 kW/(m³·min^-1).由于水的黏度远小于润滑油，因此为了保证压缩机的性能，水气比要高于同工况下的油气比.在额定转速3 000 r/min下，排气压力为0.50～0.65 MPa时，建议的水气比范围为2.94%～3.48%.     

销钉机筒橡胶挤出机内胶料三维剪切效果模拟

利用CFD(计算流体力学)软件FLUENT,以单螺杆销钉机筒橡胶挤出机内熔融段和计量段的非牛顿流体为对象,对其三维剪切效果进行模拟.通过对比有销钉和无销钉情况下螺槽横截面上和不同半径圆柱截面上的剪切效果,发现销钉能加强对挤出机内的胶料的剪切作用,有利于减少螺楞根部的停滞区,并且每排销钉个数越多,对胶料的剪切作用越大;通过对整个流体区域内流场的体积加权平均剪切率对比发现,销钉能有效提高其平均剪切率14%~28%,并大幅减小剪切的不均匀性.     

剖面浮标“浮星”可变浮力系统性能研究

为了提高柱塞泵的容积效率,针对可变浮力系统（VBS）中内油箱处于真空环境下的特殊应用工况,基于柱塞泵进油口压力与液压油饱和蒸汽压的关系,建立柱塞泵进油口压力数学模型,分析弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度对柱塞泵容积效率的影响;结合AMESim软件,重点分析VBS排油和回油的流量特性;为了验证仿真模型和计算结果的准确性,搭建VBS性能测试平台. 结果表明：当柱塞泵进油口压力低于液压油饱和蒸汽压时,容易发生气穴现象,柱塞泵的容积效率会明显下降;通过调节弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度等参数的取值范围,使进油口压力满足设计要求,可以提高柱塞泵的容积效率,降低剖面浮标的运行能耗,从而提高剖面浮标的续航能力.     

肺弹性增量体积模量的实验研究

本文考虑了气管开口和气管封闭两种情况,通过设备施加肺容积的增量并测量相应的跨肺压,从压力——容积曲线中计算出肺增量的体积模量。     

双螺杆转子齿型对负力矩的影响

不对称齿型的双螺杆转子可能出现负力矩。决定负力矩大小的主要因素是齿槽接触线两侧的投影面积之差。建议将这个面积定义为负力矩面积，以便与接触线长度，泄漏三角形，有效容积等具有同等意义，作为评定齿型特性的几何因素。     

The foundation and analysis of polarized magnetic system’s unified mathematical model in aerospace electromagnetic relay

Polarized magnetic system has a series of features, such as small volume, light weight, low power consumption, high sensitivity, quick movement and so on, widely used in the products of the military aerospace electromagnetic relay. The typical polarized magnetic system has mainly four structures and its simplified equivalent magnetic circuits model is the base of the design of the electromagnetic relay with permanent magnet. In the past, the analysis method that people used was difficult to build the unified mathematical models, which divided the work gap magnetic flux into "permanent magnet flux" and "electromagnetic flux". Based on the analysis method of the work gap magnetic voltage, this paper founds the unified mathematical model of the polarized magnetic system and divides the attractive torque into permanent magnet torque, polarized torque and electromagnetic torque through the energy balance formula. It analyses the influence of permanent magnet sizes on permanent magnet torque, polarized torque and electromagnetic torque through the energy balance formula and the conclusions can direct the design of aerospace electromagnetic relay with permanent magnet.     

Simulation of cavitation in rotary valve of hydraulic power steering gear

Hydraulic power steering gear supplies assistant power by liquid stream. The stream will be changed greatly for the flow field formed by the rotary valve will vary during steering. And the change of the stream in this narrow field will (be big enough to) cause the fluctuation of the assistance power and noise of the steering gear. 3-D meshes of the flow field between the sleeve and the rotor of the valve with different structure parameters such as entry caliber and groove depth were set up and a general CFD code-Fluent was used to analyze the stream performance. The results including pressure and gas-phase’s volume fraction were analyzed under certain operation flow rate. It was found that the entry caliber did not affect the operation pressure of the valve under the same flow rate but affected the gas-phase’s volume fraction of the flow field, and so did the groove depth of the valve’ sleeve and rotor. Many researches have pointed that the noise of steering valve is almost cavitation noise, that is, the gas-phase in the flow field has great correlation with rotary valve noise. Based on these analyses of the stream in the rotary steering valve, this paper gave suggestion that increasing entry caliber of the rotary valve and choosing appropriate groove depth will reduce the valve noise.     

车用汽油发动机减振降噪改进开发

车用发动机噪声水平是决定整车噪声水平的关键因素。本文针对某四缸汽油发动机噪声测试结果,运用数值仿真软件GT-POWER进行建模仿真计算。以进气道长度、压缩比、进气开启相位、排气关闭相位为可变因素;以比油耗、最高爆发压力为约束条件,针对满足功率、扭矩、燃烧噪声和油耗指标进行多目标优化设计。根据计算分析结果,对相关零部件进行了改进设计。对改进样机配装整车进行了加速通过噪声测试。结果表明：所采取的改进设计方案有较好的降噪效果,达到了GB1495-2002第二阶段噪声限值要求。     

轴流式磁悬浮人工心脏泵磁悬浮轴承系统设计

人工心脏泵要求体积小、质量轻、功耗低。为契合上述要求,实现人工心脏泵转子的五自由度全悬浮,采用径向永磁轴承和轴向电磁轴承相结合的磁悬浮系统,在对轴流式人工心脏泵转子受力分析的基础上,提出了低功耗和单轴向电磁轴承这两种磁悬浮轴承系统结构设计方法,给出了采用这两种方法进行结构设计时,径向永磁轴承和轴向电磁轴承的设计原则。比较来看,采用单轴向电磁轴承结构设计方法虽然会增加电磁轴承的功耗,但是大大降低了系统的体积和质量;简化系统结构和电磁轴承的控制复杂性,更具优势。根据单轴向电磁轴承设计方法,设计并加工一台轴流式磁悬浮人工心脏泵原型机,成功实现转子的五自由度稳定悬浮,验证了所提方法的可行性,为磁悬浮人工心脏泵的结构设计提供参考依据。     

连续变导程榨螺的数学模型及其计算机铺助设计

本文导出了螺旋导程沿前进方向可呈三次方变化的连续变螺距螺旋的数学模型;基于螺旋压榨机体积逐渐压缩的思想,给出了以体积压缩率为依据的榨螺的基本设计计算方法。全部设计计算和绘图过程由计算机辅助完成。     

风扇级负荷对其进口总压畸变响应特性影响研究

基于不同转子级负荷下的风扇压气机叶排实验特性,应用畸变传递的矩阵分析模型,对不同级负荷下的风扇压气机转子叶排、静子叶排的容进口总压畸变特性进行了详细分析,初步建立了级负荷对总压畸变及其沿轴流压气机叶排衰减特性影响规律。计算结果表明,提高转子级负荷在设计工况附近能有效提高转子叶排容总压畸变能力,但在接近失速工况下其容总压畸变能力明显降低;不同转子负荷下其后静子叶排容畸变特性存在明显差异,这对合理选择风扇压气机设计级负荷尤为重要。     

Energy conversion characteristics of reciprocating piston quasi-isothermal compression systems using water sprays

Air compressors are vital and have numerous industrial applications. Approximately 8% of the annual operating electricity consumption in industrial countries is constituted by due to the use of air compressors. Because the poor heat transfer to the environment in the rapid compression process, the compression is non-isothermal, the efficiency of compressors is restricted. To improve their efficiency and achieve isothermal compression, this study proposes energy conversion reciprocating piston quasiisothermal compression using a water spray. First, a mathematical model of a reciprocating piston compressor with water sprays was established. Through experimental investigation and simulations, the mathematical model was validated. The energy conversion characteristics of the reciprocating piston compressor were then studied. To reduce compression power and enhance compression efficiency, it was first discovered that the critical parameters were the input pressure of the driving chamber, water spray mass, and compression volume ratio, which were then evaluated thoroughly. The higher the inlet pressure of the driving chamber, the faster the air compression velocity. Additionally, the compression efficiency was elevated as the water spray mass was gradually increased for a given compression volume ratio. When the compression volume ratio was increased from 2 to 3, the compression power increased from 172.7 J/stroke to 294.2 J/stroke and the compression efficiency was enhanced from 37.3% (adiabatic) to 80.6%. This research and its performance analysis can be referred to during the parameter design optimisation of reciprocating piston quasi-isothermal compression systems using water sprays.     

螺旋槽干气密封性能及结构优化研究

建立螺旋角槽的数学模型,利用Fluent分别研究了不同的槽数、转速、入口压力、槽深、气膜厚度对密封性能的影响规律.通过分析对比密封性能参数如静压、开启力、泄漏量等,得出了单螺旋角槽性能最佳的几何结构参数.针对单螺旋角槽存在的问题,提出了一种双螺旋角槽干气密封结构,且计算结果表明:双螺旋角槽可使气动分离效果更明显,当吸力...