部分负荷下螺杆制冷压缩机几何特性研究

基于螺杆压缩机的工作特点,确定部分负荷下各工作过程的特征角度,建立了有效旁通面积和有效径向排气面积的计算模型,从而可以准确得到不同负荷下任一转角所对应的流通面积,为部分负荷下螺杆制冷压缩机工作特性研究奠定了基础.考察了固定块长度以及滑阀相对气缸端面的安装位置等关键设计参数对压缩机部分负荷下内容积比、有效旁通面积和有效径向排气面积的影响.研究表明,若运行工况压力比单一,固定块应选择固定式,其长度取转子长度的20%～25%为宜,若运行工况压力比多变,应选择可调式固定块,而滑阀相对气缸端面的安装角度应在安装空间允许范围内尽可能大,以提高螺杆制冷压缩机在部分负荷时的性能.     

变压比工况下涡旋制冷压缩机内部流动特性研究

本文通过对某涡旋制冷压缩机流体域进行结构化网格划分,使其径向间隙(30μm)处的网格层数达到13层,结合动网格技术建立了该涡旋制冷压缩机的三维瞬态数值模拟模型,并进行了外特性验证实验,结果表明该模型可以准确预测其性能。在此基础上,采用该模型对该涡旋制冷压缩机在变压比工况下的内部流动特性进行了研究,结果表明:在2.63~4.58的压比范围内,随着压比的增大,绝热效率先增大后减小,且绝热效率在压比略高于理论压比时取得最大值;压比对排气质量流量具有较大影响,排气口的流速随压比的增大逐渐下降,当压比达到4.18时,排气口出现较为明显的回流;排气开始前,各压比条件下压力的变化率基本相同,但排气开始后,高压比下压力升高较快,低压比的排气损失较大,而高压比的回流损失较大;泄漏速度随压比的增大而增大,造成内侧间隙处的高温区面积增大。     

滑阀矩形节流槽阀口的流量系数

基于阀口流量压差特性试验和矩形阀口面积计算,对滑阀上矩形节流槽阀口的流量系数进行研究,获得滑阀矩形节流槽阀口流量系数及其变化规律.研究发现:滑阀矩形节流槽阀口流量系数与阀口开度、液流方向、截面深宽比和截面水力直径关系密切,阀口开度较小时流量系数接近于1,随着阀口开度的增大而逐渐减小,在阀口中间区段接近于常数,在接近全开度时流量系数又快速增大;流入节流槽方向的流量系数比流出方向大0.05~0.10;流量系数随矩形节流槽截面深宽比增大而增大,并随截面水力直径增大而有所增大.     

毫米级光滑圆管内爆轰波起爆距离实验研究

由于在脉冲爆轰发动机进口端设置微孔可有效促进爆轰起爆,故通过高速相机拍摄在初始压力为10–100kPa下等当量比丙烷/氧气的火焰传播过程研究了毫米级圆管中缓燃向爆轰转捩（deflagration to detonation transition,DDT）距离,实验在长为1930mm,管径分别为0.5、1、2、4mm的管道中进行。实验结果表明：面积发散（ξ）效应导致DDT距离与管径和初始压力不同的变化关系,当初压低于60kPa以下时,DDT距离与管径呈线性关系,而当初压在60kPa以上时,DDT距离大致在100-200mm,随管径的变化并不明显。而在同一管径下,DDT距离随初始压力的增大而减小且呈现反比关系,这与大尺度下DDT距离与初压的关系相似。最后,通过讨论边界层厚度对DDT距离的影响得到区分大小尺度DDT模式的临界值。     

非全周开口滑阀阀口面积的计算方法

针对非全周开口滑阀阀口的等截面和渐扩形两种典型节流槽,基于节流槽结构特征及其内流场特征,提出用节流面串联和最小过流面分别计算等截面和渐扩形节流槽阀口面积的确定原则,推导出典型节流槽阀口面积的计算公式,再利用叠加原理获得非全周开口滑阀的阀口面积,建立非全周开口滑阀的阀口面积的通用计算程序.研究结果表明本计算方法物理意义明确、精度高,实现了复杂阀口面积计算的程序化.     

无级气量调节系统在往复压缩机的应用

与传统往复压缩机负荷调节方式比较,无级气量调节系统具有气量调节稳定、操作简单和节能效果明显等特点;详细介绍了该系统在某柴油加氢装置新氢压缩机组上的应用情况,通过与备用机组运行数据对比,充分表现出该系统在日常操作和节能等方面的优势.     

涡旋压缩机排气过程的三维数值模拟计算

根据涡旋压缩机实际排气过程的特点,通过对物理模型的合理简化,建立了描述排气过程的准静态三维湍流流动数值模拟计算模型,对排气一周内不同动盘转角时刻中心腔内的流动分布及通过排气孔的流动进行了详细的数值分析.数值计算结果表明,涡旋压缩机工作腔内存在大量环流,沿着轴向在靠近排气孔0～10mm(型线高度为52mm)的范围内轴向速度很大,比同一截面内径向速度大一个数量级.从无量纲压力损失系数分布图得出,排气流动阻力损失主要集中在排气孔开启阶段,排气孔的开启特性对流动损失影响最为明显.在开设排气孔时应着重考虑孔的开启特性,纠正了目前开设排气孔面积越大越好的观点,为排气孔口的合理开设提供了理论依据.     

单螺杆压缩机工作腔喷液过程几何特性及工作机理研究

为了分析工作腔喷液单螺杆压缩机喷液过程的几何特性及喷液机理,基于单螺杆压缩机的工作特性,确定了螺槽与喷液孔连通时的特征角度,在此基础上,建立了工作腔喷液的几何模型,得到了任意星轮转角位置处的有效喷液面积,分析了不同喷液孔初始位置及喷液孔径对有效喷液面积的影响。基于工作腔喷液的几何模型提出了喷液过程理论计算方法,对单螺杆压缩机工作腔喷液的机理进行了研究,结果表明:压缩机工作过程中,喷液孔面积随星轮转角呈现先增大后减小的趋势;喷液孔初始位置和喷液孔径两者共同影响喷液开始角度和喷液持续时间,喷液量受喷液面积和喷液孔前后压差这两个因素共同影响,且在喷液孔面积最大的起始位置存在一个最大单位角度喷液量。通过对工作腔喷液机理进行分析,可为以后单螺杆压缩机工作腔喷液过程的优化设计提供理论基础。     

基于S7-300控制器压缩机组的两级双通道PID控制

设计了一种针对化工流程用压缩机的两级双通道PID气量调节控制系统用以实现稳定的压缩机输出气量控制;采用两级设定PID调节,避免了单阀在气量变化幅度较大时因开度小而发生抖动,造成气阀的损坏.该系统由触摸屏和西门子S7-300PLC控制专用调节阀构成,在参数整定的基础上实现了全自动的PID气量控制.     

风冷热泵冷热水机组热气旁通除霜与逆循环除霜性能对比

在制冷量为55kW的风冷热泵冷热水机组上，比较了热气旁通除霜和逆循环除霜的性能．结果表明：逆循环除霜的能量来自压缩机的输入功率以及从房间和循环水中吸收的热量，除霜时间为94s，但房间温度存在剧烈波动，舒适性较差；热气旁通除霜的能量只来自压缩机的输入功率，而且制冷荆流过分液器和分液毛细管的能量损失较大，除霜时间比逆循环除霜方式多178s，但不会从循环水和房间吸热，舒适性较好；在热气旁通除霜方式的融霜阶段，压缩机的吸气过热度一直在0℃左右，导致排气温度和过热度不断降低，可能会危及压缩机的安全．