活塞压缩机气阀运动规律的研究与数学建模

建立了活塞压缩机气阀在工作过程中进、排气阀片所受弹性力、气体力、惯性力和弹簧力等各个力的数学模型，得出气阀运动规律的数学模型。     

往复式压缩机进气阀优化设计方法研究

目前压缩机气阀的设计大多数是按照已有设备进行经验设计,定量设计研究比较少。本文结合使用CFD软件模拟的方法对压缩机气阀弹簧刚度进行优化设计。文中首先对压缩机的吸气过程进行了三维的瞬态模拟,其中阀片运动规律由编写的UDF函数定义,最终得出气缸内部的流体状态以及气阀的运动规律,结果更加实际准确。在此基础上对一组弹簧刚度进行模拟,得出气阀运动规律与弹簧刚度的关系,在兼顾压缩机的寿命与效率的情况下,得出最优的弹簧刚度。这对于压缩机气阀的设计等具有指导性的意义。     

往复式压缩机进气阀优化设计方法研究

目前压缩机气阀的设计大多数是按照已有设备进行经验设计,定量设计研究比较少。本文结合使用CFD软件模拟的方法对压缩机气阀弹簧刚度进行优化设计。文中首先对压缩机的吸气过程进行了三维的瞬态模拟,其中阀片运动规律由编写的UDF函数定义,最终得出气缸内部的流体状态以及气阀的运动规律,结果更加实际准确。在此基础上对一组弹簧刚度进行模拟,得出气阀运动规律与弹簧刚度的关系,在兼顾压缩机的寿命与效率的情况下,得出最优的弹簧刚度。这对于压缩机气阀的设计等具有指导性的意义。     

气阀弹簧的优化设计

一、前 言 气阀对于活塞式压缩机的重要作用是众所周知的。它的性能对压缩机的工作可靠性、经济性都有很大影响。获得气阀的长寿命和高效率是设计人员孜孜以求的目标。近年来,随着对气阀运动规律的研究和认识,使气阀设计工作有了可靠的理论基础。当然,讨论气阀的寿命问题,也决离不开其运动零件阀片和阀弹簧的寿命问题。气阀弹簧除应满足气阀运动规律对     

往复压缩机变工况下吸气阀运动及冲击特性研究

基于局部行程压开进气阀的往复压缩机无级气量调节系统采用液压系统驱动机械执行机构控制吸气阀的开启时间实现气量调节。本文通过建立气量调节工况下往复压缩机工作循环的数学模型与吸气阀阀片运动的数学模型,模拟了不同负荷下气缸内动态压力,分析执行机构外力瞬间撤销下吸气阀阀片自由关闭时的运动规律;利用AMESim软件对复位弹簧在不同的弹簧刚度下执行机构运动规律进行研究;通过实验与仿真结果对比分析,确定了气量调节工况下吸气阀运动规律和气量调节工况下缸体振动冲击的来源;为往复压缩机无级气量调节系统的研发和气量调节工况下往复压缩机吸气阀故障诊断提供理论依据。     

往复压缩机网状阀瞬态运动模拟与应力分析

往复压缩机气阀是整个机体中故障率最高的部件。针对网状阀的结构和运动特点建立了阀片运动规律数学模型,利用Matlab和Ansys软件对阀片瞬态运动规律及动应力分布进行仿真研究,讨论了气阀弹簧刚度及阀片过渡圆弧弧度对气阀阀片动应力分布的影响。研究结果表明:阀片运动过程中的变形应力大于撞击产生的冲击应力;两段铣薄的弹性臂弹性变形最大,该区域产生最大等效应力;改变弹簧刚度和过渡圆弧弧度可以有效地降低应力值,延长阀片寿命。分析结果对进行气阀优化设计、提高网状阀寿命有重要理论意义。     

L8-60/8型空压机降低比功率试验

本文介绍应用电感法测量气阀运动规律的结果,根据这些结果按照所谓Davis准则对气阀弹簧力作了调减,从而降低了压缩机的外功率消耗。图8、表3     

往复压缩机流量调节装置不同运动规律下三维流场仿真研究

针对流量调节装置改变吸气阀阀片运动规律,进而造成往复压缩机内部流场复杂多变的问题,采用基于CFD的流体分析软件FLUENT对往复压缩机三维模型在不同流量调节装置背压、复位弹簧刚度工况下进行内部流场仿真模拟,从而得到运动部件运动规律、压缩机内部动态压力及压缩机示功图等.研究结果表明,不同流量调节装置影响往复压缩机吸气阀撤...     

活塞式压缩机气阀阀片运动光电测定法

前 言 在活塞式压缩机的试验研究中,掌握气阀阀片运动规律,改进气阀设计,是保证压缩机可靠运转的关键。为了配合行业组织的压缩机气阀攻关,研究气阀基础理论,测定阀片运动规律,一九七三年十一月,由沈阳气体压缩机研究所、西安压缩机厂和西安交通大学组织有工人师傅、工农兵学员、技术人员、领导于部及教师参加的试验研究小组。两年多来,他们以阶级斗争为纲,坚持党的基本路线,依靠广大工人群众,实行开门办科研,采用光电法测定了压缩机吸排气阀阀片运动规律,将实测曲线与电子计算机计算进行了比较,取得了很好的成果。     

实际气体压缩机气阀运动评估与弹簧力校核的简易方法

基于理想气体的戴维斯方法,得到实际气体的戴维斯方法,用于简易评估实际气体压缩机气阀运动与校核气阀弹簧力。分析了压缩因子对气阀运动与弹簧力的影响。当压缩因子较小时,特征角θ₂较小,气阀易出现延迟关闭现象,针对这种情况,气阀设计应采用较大的弹簧力。当吸气状态压缩因子大于排气状态压缩因子时,特征角θ₃变小。     

往复压缩机气阀所受动态气体力的探讨

通过分析往复压缩机气阀的工作原理和阀片的运动规律,阐述了动态气体力对阀片开启阶段的影响,并把动态气体力和静态气体力做比较,说明动态气体力对阀片运动影响的重要。     

余隙容积对微型高压压缩机容积效率的影响

余隙容积的合理设计是保证压缩机正常工作的必备条件。相较于传统的高压压缩机，微型高压压缩机体积小、结构紧凑，活塞行程短且高压级活塞的直径较小，因而其工作性能对余隙容积更为敏感。为研究余隙容积对微型高压压缩机各级工作腔容积效率的影响，在微型高压压缩机关键结构参数和压力参数的基础上，结合能量和质量守恒定律、气阀运动以及活塞运动规律，搭建了工作腔热力学仿真模型。分析不同余隙容积下各级工作腔内气体压力、质量的瞬态变化过程，得出各级工作腔内容积效率的变化规律，从而为微型高压压缩机缸体和气阀关键结构参数的设计和优化提供指导意义。     

往复压缩机气量调节系统气阀瞬态特性的研究

基于主动控制进气阀的气量调节系统具有调节范围大、节能效果好等优点,适用于工艺流程中大型压缩机。本文依据热、动力学理论建立了耦合阀片运动的往复压缩机热力学模型,模拟了气缸内气体瞬态压力变化规律及进气阀片运动特性。研究结果表明:调节工况下自动阀和强制阀方式同时存在,执行机构延迟关闭进气阀,使压力升高过程延迟,实现压缩机流量及功率的降低。执行机构在气阀完全打开后作用,不影响气阀打开过程,仅利用撤销时间控制压缩机气量。调节工况下阀片打开速度不变,但关闭速度增大,且阀片与阀座间的最大撞击速度随执行机构撤销角度的增大而增大。由于气阀打开及关闭存在时间延迟,执行机构撤销时间在主轴转角为160°~295°范围内变化时,已实现气量0~100%范围调节。     

P-V图和阀片运动图在冰箱压缩机性能评价中的应用

通过建立新的实验平台,准确测量压缩机各腔体内的气体压力和吸排气阀片的升程量,获取真实的P-V图和阀片运动图。对压缩机P-V图和阀片运动图进行同步研究和分析,得到阀片动作与压缩机内部工作过程的耦合关系,从而为压缩机优化提供方法。实验数据表明：在ASHRAE工况下,该款压缩机循环功耗为66.825W,其中排气压力损失功耗占比为4.254%,吸气压力损失功耗占比为1.2%,吸气阀片位移为2.148mm,排气阀片位移为0.825mm。对压缩机吸排气阀片延时现象进行了分析。     

降低冰箱压缩机噪声的试验研究

分析了全封闭活塞式冰箱压缩机噪声来源、传播途径以及所研究的冰箱压缩机的噪声频率特性。介绍了为降低冰箱压缩机的噪声所进行的压缩机壳体改进；排气阀运动特性改进；增加排气阀限位板阻尼等试验研究。实验结果表明，这些方法均取得了良好的效果。     

全量程可调气阀的调节机构和最优调节力的分析

介绍了活塞式压缩机气量无级调节系统中进气阀的一种液压顶开装置,并从理论上分析了液压顶开力对于阀片运动的影响以及阀片速度缓冲结构对于改善阀片寿命的重要作用。     

基于非线性复杂测度的往复压缩机故障诊断

往复压缩机以多源非线性冲击振动信号为主,应用传统方法难以从振动信号中提取故障特征,为此提出一种基于非线性复杂测度的往复压缩机故障诊断方法。以气阀正常、阀片有缺口、阀片断裂及弹簧损坏4种状态下往复压缩机气阀振动信号为分析数据,在小波阈值降噪处理的基础上,采用均值符号化方法计算信号的归一化Lempel-Ziv复杂度(Lempel-Zivcomplexity,LZC)指标,分别给出各状态相应的LZC特征区间,利用BP人工神经网络对各状态信号的有效值特征、功率谱能量特征及LZC特征分别进行训练和测试,结果表明LZC更能准确区分不同状态的往复压缩机气阀故障,为往复压缩机故障诊断和维修决策提供了一种有效方法。     

Valve dynamic and thermal cycle model in stepless capacity regulation for reciprocating compressor

The existing researches of stepless capacity regulation system by depressing the suction valve for reciprocation compressor always adopt hypothesis that the compressor valves are open or close instantaneously, the valve dynamic has not been taken account into thermal cycle computation, the influence of capacity regulation system on suction valves dynamic performance and cylinder thermal cycle operation has not been considered. This paper focuses on theoretical and experimental analysis of the valve dynamic and thermal cycle for reciprocating compressor in the situation of stepless capacity regulation. The valve dynamics equation, gas forces for normal and back flow, and the cylinder pressure varying with suction valve unloader moment during compression thermal cycle are discussed. A new valve dynamic model based on L-K real gas state equation for reciprocating compressor is first deduced to reduce the calculation errors induced by the ideal gas state equation. The variations of valve dynamic and cylinder pressure during part of compression stroke are calculated numerically. The calculation results reveal the non-normal thermal cycle and operation condition of compressor in stepless capacity regulation situation. The numerical simulation results of the valve dynamic and thermal cycle parameters are also verified by the stepless capacity regulation experiments in the type of 3L-10/8 reciprocating compressor. The experimental results agree with the numerical simulation results, which show that the theoretical models proposed are effective and high-precision. The proposed theoretical models build the theoretical foundation to design the real stepless capacity regulation system.