涡旋式膨胀机泄漏损失的数值计算与分析

从涡旋式膨胀机的几何结构关系出发，通过建立静态泄漏模型，计算出理论静态泄漏速度和理论静态泄漏量。经过初步验证表明，理论计算量与实际静态泄漏量基本吻合。     

涡旋式膨胀机内部流场的数值模拟研究

为研究涡旋式膨胀机内部流体的流动特性,本文在分析涡旋式膨胀机工作原理的基础上,建立了内部工作腔的二维模型。模拟计算采用了动网格和标准k-ε湍流模型,利用Fluent 6.3模拟实现了涡旋膨胀机内部气体非定常流动的动态分析,得到了不同转角时刻的压力分布和速度分布图,模拟结果表明膨胀腔内压力和速度的分布存在不均匀性。为深入研究膨胀机的工作特性提供了参考依据。     

涡旋式膨胀机数学模型及仿真研究

在分析涡旋式膨胀机工作特性的基础上,从涡旋式膨胀机啮合点的角度对膨胀起始角进行了推导;将其工作形式分为进气、膨胀、排气3个过程,建立了各过程函数形式的工作腔容积计算模型.运用Fluent软件对涡旋式膨胀机的工作过程进行仿真分析,仿真结果对涡旋式膨胀机容积计算模型进行了验证.     

采用涡旋式膨胀机的有机朗肯循环系统试验研究

通过搭建采用涡旋式膨胀机的小型有机朗肯循环(ORC)系统,并使用R134a、R245fa、R22和R32 4种不同循环工质,测试了ORC系统的整体性能以及涡旋式膨胀机特性。试验采用的热源温度为70～110℃,冷源温度为28.5±1℃。试验结果中,系统最高运行效率为6.75%,涡旋式膨胀机进出口的压差相对稳定,为261.2～608.8 kPa,绝热效率为79.30%～99.19%,而工质实际流量仅为理论流量的23.5%～50.6%。     

透平膨胀机气体静压轴承的修复

介绍了PLN－6／4－0．25型透平膨胀机气体静压轴承在生产运行中常见的故障，在作业现场采取了合理的修复措施和切实可行的修复方法，消除了故障的根源，大大减少了停机次数，保证了生产正常运行。     

CO2跨临界膨胀机循环最佳高压压力计算

CO2跨临界制冷循环存在最佳高压压力,对应着最大COP。但是,膨胀机循环的最佳高压压力与节流阀循环的最佳高压压力不同。CO2膨胀机循环的最佳高压压力主要受压缩机效率、膨胀机效率、气体冷却器出口温度以及蒸发温度等参数的影响。当压缩机和膨胀机的效率一定时,CO2节流阀循环的最佳高压压力比膨胀机循环的高。为了计算方便,对膨胀机循环的最佳高压压力进行了计算和数据回归,并给出了计算关联式。     

涡旋式压缩机工作过程的热力学模拟与容积比确定的新方法

从热力学第一定律出发,以涡卷（线）组成的封闭腔为控制容积,结合质量守恒定律,对压缩机工作过程进行了模拟,建立了数学棋型。示出了涡旋压缩机与往复压缩机的统一性,指出了二者的区别与采用R-K法求解数学模型的附加条件。还论述了在成型涡线上加工排气角的新观点。     

阀门高压与低压气体密封试验的分析比较

叙述了气体压力与气体体积及分子的数量、质量及运动速度之间的关系。分析了分子运动和力学定律对阀门的高压与低压气体密封试验的影响。     

透平膨胀机气体轴承的数值模拟

应用ANSYS有限元软件对透平膨胀机的核心部件——气体轴承进行模态分析和谐响应分析,求解转子的振型、应力分布、固有频率和失稳转速。并对不同轴承半径间隙时的转子动力学分析,根据失稳转速的变化规律,得出所设计的双排径向静压气体轴承的最佳轴承半径间隙:Cr=0.02 mm。     

透平膨胀机的失效分析

根据透平式膨胀机气体轴承的工作原理,针对空分装置透平膨胀机组在实际运行中的振动和轴承烧损情况进行分析,提出故障的处理方法和改进措施。     

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。     

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.     

径向间隙对涡旋膨胀机性能的影响

建立了一种涡旋膨胀机的三维模型,利用Pump Linx流体计算软件,模拟和分析了不同径向间隙对涡旋膨胀机性能和涡盘受力情况的影响。结果表明,径向间隙增加0.15mm时,涡旋膨胀机的输出功和扭矩的平均值分别减小4.48%和3.35%,涡盘所受的压力则会增长3.79%;径向间隙每增长0.05mm,涡旋膨胀机入口平均质量流量增长19.57%;径向间隙从0.042mm增长到0.192mm,涡盘所受径向气体力大小从100N减小到0N再增加到100N,其方向发生改变,并在主轴转角为225°附近出现最大值,而切向气体力大小变化则相对不明显,但波动加剧。     

余热回收型涡旋膨胀机性能试验

回收发动机冷却水的热量,建立余热回收型涡旋膨胀机系统,以提高燃油利用效率和涡旋膨胀机的工作效率,为汽车发电机提供动力,供各电子电器工作。对车用余热回收型涡旋膨胀机的速度特性、输入特性、涡旋膨胀机内泄漏情况进行了试验研究。试验结果表明:当余热回收型涡旋膨胀机的转速在1000³000r/min范围内时,其功率随着转速的提高而不断增大,并且做功效率也有所提高,内泄漏情况也有所降低;涡旋膨胀机输出功率随着气动功率的增大而增大;加装余热回收系统后,提高了涡旋膨胀机的效率;试验结果表明本系统的各项性能结果能够满足为汽车电子电器供电的应用要求。通过对涡旋膨胀机样机的性能试验,对于本余热回收型涡旋膨胀机的后期改进和对余热回收系统的优化提供一定的参考依据。     

无油涡旋膨胀机性能特性及试验研究

对应用于有机朗肯循环系统中的涡旋膨胀机,搭建了以空气为工质的性能试验测试平台。测量了试验样机在不同进气压力下的转速、转矩、出气压力和容积流量;对不同负载下发电机的电压、电流和发电量进行了测量;对实际和理论情况下的容积流量、输入功率和输出功率进行了比较。     

进气孔形状对涡旋膨胀机进气过程压力损失的影响研究

针对双圆弧修正齿型涡旋膨胀机,运用理论计算的方法探讨进气口形状及开启特性等对进气压力损失的影响。通过涡旋膨胀机动涡盘运动特性及对进气孔开启、关闭过程的理论分析,计算了进气孔压力损失,认为进气孔开启特性及关闭特性是影响进气压力损失的关键因素,开孔面积为次重要影响因素,为涡旋膨胀机进气孔的优化设计提供了理论依据。     

高压气动容积减压系统研制

研制了应用于气动汽车动力系统的高压气体容积减压系统；介绍了系统的组成和工作原理，进行了实验研究；证明了高压气动容积减压系统具有良好的减压、稳压效果。