具有双背压腔涡旋压缩机的研制

设计了一种具有两个背压腔的新型自调背压机构,并系统地分析了带有这种自调背压机构涡旋压缩机的工作原理．通过计算涡旋盘端面摩擦损失功率和泄漏量,讨论了这种自调背压机构的主要性能,并对此结构进行了优化分析．试验结果表明,带有新型自调背压机构的涡旋压缩机性能较同类机型有明显提高．     

涡旋压缩机自调背压机构压力的优化分析

系统地分析了涡旋压缩机自调背压机构的工作原理和主要性能，通过推导摩擦损失功率和泄漏损失功率的计算式，建立自调背压机构压力优化分析模型，并给出可应用该模型进行背压求解的方法．     

一种涡旋压缩机轴向随变机构的设计

为了实现涡旋压缩机的轴向补偿,平衡轴向气体力,在原有动涡旋盘实现轴向补偿的基础上提出静涡旋盘的轴向随变结构.即在静涡旋盘上开设背压孔,在密封组件和静涡旋盘镶嵌处形成背压腔,通过可移动的密封组件来实现轴向补偿.此结构在产品样机中得到了实验验证,能够起到轴向补偿、平衡气体力及防止过载的作用.     

背压平衡涡旋压缩机传热学研究

讨论了背压孔的流动特性;对工作腔和背压腔进行了传热学分析;建立了相应的传热学模型。从而为此类压缩机设计研究奠定了热力学基础,同时为结构优化设计和优化运行提供了计算依据。     

含油率对涡旋压缩机压缩过程的影响

提出了考虑到润滑油影响的压缩腔和背压腔工作过程数学模型，并对压缩过程进行了计算模拟。在此基础上，进行了一定运行条件下的实验研究。得到了流入压缩腔内的润滑油量与涡旋压缩机容积效率，压缩功率损失，背压和排气的关系的曲线。     

涡旋式压缩机涡旋盘端面密封性能的分析

建立了涡旋式压缩机涡旋盘端面密封性能分析模型，推导出了涡旋盘端面密封性能参数的解析计算式，并对端面密封性能的影响因素进行了探讨．     

热泵涡旋压缩机的热力学特性

基于热泵涡旋压缩机几何参数、热力学第一定律、质量能量守恒定律等,建立了热泵涡旋压缩机的几何模型和热力学模型.利用欧拉法对所建热力学模型进行求解,得到了压缩机运行1个周期工作腔内工质温度、压力、质量的变化规律,并进一步分析了不同工况条件下热泵涡旋压缩机工作过程中泄漏量的变化规律.同时,通过搭建实验平台对所建热力学模型进行了验证.结果表明：吸气压力和吸气温度对压缩腔的影响最大,吸气压力降低0.1 MPa时第三压缩腔泄漏量降低9.45%,吸气温度降低5℃时第三压缩腔泄漏量降低6.841%;而转速的变化对涡旋压缩机各个工作腔泄漏量的影响比较平均;且实验值与模拟值接近,验证了模型的正确性,可为热泵涡旋压缩机的性能优化提供一定的理论参考.     

涡旋机械的机构模型及理论分析

建立了一个由曲柄和双滑块组成的新的涡旋压缩机的机构模型．新模型符合机构学的基本原理，又与人们的机构概念相一致．应用该模型对涡旋机械进行机构分析和运动分析的结果证明了该模型对各种结构类型的涡旋压缩机具有普遍意义，揭示了涡旋机械工作原理和工作条件的一般规律，特别是对现代涡旋压缩机设计中的关键技术──径向随变机构提供了理论基础和根据．     

等β角对称圆弧型线的涡旋压缩机几何模型

针对基于等β角对称圆弧型线的涡旋压缩机建立了通用的几何模型，推导出了修正部分的工作腔容积、吸气孔口面积、泄漏线长度和工作腔换热面积随转角变化的计算公式，并假定修正部分的泄漏线为渐开线，起始展开角为涡旋线的起始展开角．通过解析几何的方法求取排气孔口和轴向力作用面积的各个顶点坐标，并沿其边界积分，从而精确地计算出它们的面积．所建立的通用几何模型可直接用于涡旋压缩机热力和动力模型的计算，为优化设计奠定了基础，运用通用几何模型对一台样机进行热力和动力计算，得到了合理的计算结果．     

一种背压控制排气再循环系统的设计

提出了一种背压控制ＥＧＲ系统的设计方法．该系统由排气再循环阀和背压转换器组成，具有闭环反馈控制特性，保证汽油机在低负荷和全负荷时不进行ＥＧＲ，在中高负荷区域则ＥＧＲ流量随负荷增大而增大．给出了ＥＧＲ流量的计算公式，讨论了该系统的结构参数对ＥＧＲ流量的影响．     

制冷空调用涡旋压缩机数学模型

为研究涡旋压缩机结构对制冷空调系统性能的影响,建立了适用于制冷空调仿真的涡旋压缩机的分布参数简化模型。推导出适宜于任意渐开线初始角的包含吸气、压缩和排气全过程的分段函数形式工作腔容积模型和泄漏面积模型;统一考虑工作过程中的泄漏和排气,建立了基于能量守恒、质量守恒和实际气体状态方程的涡旋压缩机模型,并用四阶Ronge-Kutta法求解。将模拟计算的压缩机功耗和质量流量与Winandy的试验结果进行对比,结果表明,该模型能够准确地描述涡旋压缩机的吸气预压缩、压缩泄漏以及排气过压缩等详细工作过程。该研究为涡旋压缩机及其制冷系统的性能研究提供了有效工具。     

跨临界CO2引射制冷循环临界背压分析

为了优化设计或控制引射系统的性能,建立了跨临界CO2引射制冷循环中引射器性能的设定背压模型,定义引射器临界背压为忽略引射器出口动能时的引射器迭代背压,分析了引射器背压和出口速度对系统性能的影响.结果表明:当引射器背压低于临界值时,引射系数保持不变,且在不同系统高压侧压力下均成立;系统性能系数(COP)随着背压升高而增大,在系统状态可控的情况下引射器背压应尽量靠近临界值.同时,不同背压下COP随高压侧压力变化的趋势相同,背压作为设计或控制参数不会影响高压侧压力的优化.引射器出口动能会因流动摩擦和冲击而转化成热量并造成系统的热力学损失,背压选取不当会造成较大的引射器出口速度,且随着背压降低,出口速度增大,随着系统高压侧压力升高,出口速度先急剧降低,再缓慢变化.     

动静叶干涉中背压扰动叶栅气动力的降阶模型

现有航空发动机气动力降阶模型的研究主要集中在叶片颤振方向,对动静叶干涉引起叶栅气动力变化的问题没有讨论。其中背压扰动是动静叶干涉影响上游叶栅气动力的重要因素。通过对背压扰动的傅里叶分解,分别计算分解背压扰动所得各谐波引起的叶栅气动力响应,由此建立了基于谐波平衡法的背压扰动叶栅气动力降阶模型。在此基础上,研究了各谐波幅值对气动力降阶模型精度的影响。算例的结果表明:提出的方法能非常好地描述动静叶干涉中背压对上游叶栅气动力的影响;根据幅值大小选择主谐波,可以在不大幅降低气动力降阶模型精度的情况下减少待定参数的个数;利用该方法可准确确定任意时刻动静叶干涉中背压扰动叶栅的气动力。     

小型热电背压排汽降温系统的能源效益分析

小型热电机组的背压排汽．有些是经给水喷水降温后供热的．如果改造成间接加热给水降温．则在同样供热量下．发电量增高．但相对原系统来说并不节能。     

旋叶式压缩机叶片动态接触激励机理

为表征圆弧简谐曲线组合型旋叶式压缩机叶片动态接触激励,基于气体热力学控制方程,建立工作介质在吸入、压缩及排出等过程中压缩机基元容积数学表征模型,研究压缩机基元腔气体压力变化规律。自制微型压力传感器,搭建旋叶式压缩机基元腔气体压力测量试验台,测试并验证压缩机基元腔气体压力计算方法的合理性。基于达朗贝尔原理建立叶片刚体动力学方程,计算叶片与滑槽、叶片与缸体间的非线性动态接触激励力。研究叶片偏距、叶片质量、转子转速、背压腔压力等结构及工况参数对旋叶式压缩机叶片动态接触激励的影响规律。研究结果表明:基元腔压力解析计算曲线与实测曲线变化规律基本一致,二者吻合程度较好;优化叶片偏距可在一定程度上改善叶片受载情况,而叶片质量对其影响较小;在额定背压腔压力条件下,转速高于8 020r/min时叶片已出现脱空现象,因此为了防止叶片脱空以及降低摩擦磨损,应根据转速与背压腔压力关联规律对背压腔压力进行动态控制;叶片动态支反力与动态接触力等计算结果可为压缩机机械噪声预估提供激励数据。     

全封闭复合轮齿压缩机指示图的实验研究

通过对一种新型的具有部分内压缩的转子压缩机－－复合轮齿压缩机的指示图测试，录取了该机在压缩，压力均衡及排气早期工作腔内的动力压力变化，从动态压力的变化曲线可以发现，高低压气体的压力均衡过程及腔内气体在背压下压力升高的过程都是等容过程，其中腔内气体在背压下压力升高的过程中气体从背压腔向工作腔中倒流，实验结果与理论分析相符，实验结果表明，等容压缩和等容膨胀是具有部分内压缩的转子压缩机的特征。     

任意实数圈涡旋压缩机的几何分析

通过对非整数圈涡旋压缩机进行几何分析,确定了涡旋压缩机的排气角及开始吸气角．给出了任意实数圈涡旋压缩机在吸气、压缩及排气各个不同阶段腔内容积的计算公式和压缩腔个数的计算公式,并应用这些公式推导了程序化计算任意实数圈涡旋盘所受轴向气体力和切向气体力的计算公式．     

一种背压控制排气再循环系统的设计

提出了一种背压控制ＥＧＲ系统的设计方法。该系统由排气再循环阀和背压转换器组成，具有闭环反馈控制特性，保证汽油机在低负荷和全负荷时下进行ＥＧＲ，在中高负荷区域则ＥＧＲ流量随负荷增大而增大，给出了ＥＧＲ流量的计算公式，计算了该系统的结构参数对ＥＧＲ流量的影响。     

动涡旋盘与轴向随变机构机械振动模拟

在分析涡旋压缩机动涡旋盘动力特性的基础上，采用三自由度振动数学模型对其工作时的振动特性进行数学模拟，并以公式的形式明确表示出该振动系统的特性参数．为分析涡旋压缩机的气体泄漏、摩擦功率损失、噪声的产生提供了重要的理论依据．     

超临界机组背压变化引起协调控制调节品质变差问题的优化

介绍了一种在机组背压改变导致协调控制品质变差的解决方法,在现场的实验说明,在协调控制中的燃料控制部分加入考虑背压改变特性的燃料修正系数,可以提高背压变化过程中机组协调控制的调节品质,更好的保障机组安全稳定运行。