利用亥姆霍兹共鸣器衰减压缩机阀腔内压力脉动的研究

针对压缩机管路气流脉动问题,提出了一种适用于活塞压缩机阀腔气流脉动衰减的亥姆霍兹共鸣器结构,并对其衰减特性进行了研究,同时建立了某活塞压缩机排气管路气流脉动的三维波动模型,模拟了气柱固有频率及压力脉动波形.实验结果表明:安装亥姆霍兹共鸣器后,压缩机阀腔内的压力脉动幅值降低40.4％,缓冲罐之后的远离压缩机侧的管路内压力脉动幅值变化很小;管路气缸喉管处的52.9 Hz特征频率消失,该处附近出现了2个新频率,分别为40.4 Hz和66.9Hz;当共鸣器共振频率偏离脉动主频且为46.3 Hz时,阀腔内压力脉动幅值将衰减24.4％.     

余热直接利用型燃气机热泵变转速特性实验研究

针对带有直接利用余热装置的燃气机热泵系统发动机的变转速特性,在搭建的余热直接利用型燃气机热泵系统实验台上,对发动机转速为1 400～2 000 r/min的燃气机热泵系统的特性进行了实验研究.结果表明:随转速的增加,一次能源利用率(PER)呈现先平缓增加后快速下降的趋势,当转速在1 400～1 800 r/min的范围内时,PER值维持在1.34以上,变动幅度仅为2.3％,说明在此转速范围内且满足负荷的情况下,系统运转更为高效;在实验参数范围内,系统平均余热利用率达到83.5％,余热在制热量中的份额随转速的提高持续增加;低转速下余热份额减少,但此时较高的制热性能系数(COP)会补偿这一缺失,使得系统在1 400 r/min附近的PER最高.该结果可为研究发动机余热的有效回收、利用以提高能源利用效率提供参考.     

喷油螺杆压缩机指示图的试验研究

为了深入了解压缩机内部的微观工作过程,从而给压缩机参数的优化设计提供可靠的试验依据,通过安装在阴转子齿根处的压力传感器,测同从吸气过程中段至排气过程完毕时基元容积中压力的变化,得到了压缩机的一个基元容积内气体工作过程的指示图,通过比较不同工况下的指示图及相应的热力性能,分析了排气压力,转速及喷油量等设计参数对喷油螺杆压缩机热力性能的影响,研究结果表明：在较宽广的排气压力范围内,指示图上并未出现明显的等容压缩,转速对指示图及热力性能的影响不大,喷油量控制在压缩机容积流量的1％－2％时,压缩机性能较优;为了避免排气过程末期明显的压力突升现象,应在排气端盖上设置导流槽。     

低温闪蒸气压缩机气缸温度场的有限元分析

针对低温闪蒸气(BOG)压缩机工作时吸气温度低、变工况时气缸温度变化剧烈的问题,建立了压缩机导热有限元计算模型,得到了稳态、周期性非稳态气缸温度场及常温启动、预冷启动时气缸瞬时温度变化。研究结果表明:BOG压缩机稳定运行时气缸吸排气腔平均温度分别达-97℃和-21℃,周期性非稳态温度波动小于0.1℃。常温(30℃)启动后气缸内外壁最大温差为87.1℃,当预冷至-30℃启动时气缸内外壁最大温差仅为53.5℃,比常温启动时下降了38.6%。     

跨临界CO2活塞压缩机阀片运动特性的实验研究

针对跨临界CO2制冷循环中CO2工质的高密度和大压差影响阀片设计的问题,建立了专项的压缩机阀片位移实验装置和p-V图实验装置,由此展开了压缩机排气阀片的动态运动规律的实验研究,结果表明:影响阀片运动的主要因素包括压比、阀片升程、阀片厚度、弹簧刚度和压缩机转速等.实验测试表明:低压比、小升程有助于提高阀片的可靠性,高转速可以提高压缩机的容积效率,但同时提高了阀片的撞击速度;降低吸、排气过程的能量损失,尤其是排气起始阶段的能量损失,有助于提高压缩机的效率.     

自润滑活塞环的热胀失效研究

针对无油润滑压缩机运行过程中自润滑活塞环的热胀失效问题,进行了理论分析和试验研究.改装了现有压缩机气缸,制作了组合式活塞,测量出压缩机实际运行时活塞环间的动态压力分布.根据活塞环前后压差载荷变化判断活塞环失效性,应用有限元方法对活塞环热胀失效过程进行了模拟分析和专项试验.通过观察活塞环的热胀过程,对热胀失效过程进行了验证.试验研究结果表明,活塞环因热胀而失效分为2种情况:开口间隙闭合初始时刻会产生封闭容积,形成相对平衡的压力,从而影响密封效果;随着温度的升高,开口接触面错开,活塞环侧面与活塞环槽侧面之间无法取得良好的接触,从而泄漏增加,进而影响密封效果.因此,需采用较大的开口间隙,以防止活塞环过早热胀失效.     

喷油压缩机卧式油气分离器特性的数值模拟及实验研究

在对油气分离器内气相流场模拟计算的基础上,采用随机轨道模型对不同直径油滴在分离器一次油分内的运动轨迹进行了模拟计算,并使用Malvern粒度分析仪对油分离器一次油分出口处的油滴直径分布特征进行了实验测量,同时对排气压力和喷油量变化对一次油分效率的影响进行了测量.结果表明:不同直径的油滴颗粒的运动轨迹差别较大,其分离时间和分离效率也截然不同,直径较大的颗粒较容易分离下来;油滴的入射位置对其运动轨迹及分离时间也有明显的影响.随喷油量的增加,油气混合物中大直径油滴增多,一次油分效率增高;一次油分效率随排气压力的升高先提高后降低,排气压力为0.65 MPa时,一次油分效率最高.模拟计算表明:此分离器一次油分能够完全分离的最小油滴直径为16μm;实测油气分离器出口处油滴的最大直径介于17.7～20.5μm之间,所占体积分数为0.2%.实验结果与数值计算结果基本吻合.     

二氧化碳制冷剂在烷基萘润滑油中的溶解度研究

为了研究二氧化碳制冷剂在烷基萘润滑油中溶解度的变化,根据分子聚集理论修正了状态方程并运用相应的混合法则,建立了二氧化碳在烷基萘润滑油中溶解度的理论计算模型.模型中润滑油的临界物性参数通过基团贡献法估算得到.与现有文献实验数据对比发现,建立在vdWaals分子聚集理论修正方程上的理论模型计算值与实验数据吻合较好,实验工况下的平均误差分别为5.56%和3.47%,且溶解度越高,分子聚集现象越明显,模型计算值越准确.利用PR和RKS修正方程计算出的溶解度误差均非常大,分别达到了48.92%和46.91%,不适用于二氧化碳制冷剂在烷基萘润滑油中溶解度的理论计算.利用模型对二氧化碳溶解度随温度和压力的变化趋势进行了预测,发现在0℃和10℃下,压力从3.5MPa增加到4.5MPa时,溶解度约提高19%,而当过热度从0℃升高到20℃时,溶解度分别降低20.9%和12.5%.     

CO2滑片膨胀机热力过程试验研究

为了提高制冷系统的效率，研制了滑片膨胀机，以替代跨临界CO2制冷循环中的节流阈．利用膨胀机气缸上2只相隔一定角度的压力传感器，获得了工作腔内压力随转角变化的完整曲线（p-θ图），并通过p-θ图分析了膨胀机的内部热力过程．结果表明：研制的滑片膨胀机能够实现连续、稳定的膨胀过程，但严重的内部泄漏使得膨胀过程中的压力下降非常迅速，并导致过度膨胀现象发生；[第一段]     

螺杆压缩机设计计算软件的研究与开发

介绍了所开发的以Windows为操作平台的螺杆压缩机设计计算软件SCCAD,总结了SCCAD软件中转子型线、几何特性、热力性能、转子受力、转子变形以及刀具刃形等设计内容的计算方法和计算机程序,给出了利用VisualBasic语言设计的用户界面和后处理程序.SCCAD软件克服了传统设计方法设计周期长、计算准确度差的缺点,设计人员可通过该软件,采用建立在工作过程数学模拟基础上的螺杆压缩机设计新方法.利用SCCAD软件设计的螺杆压缩机的研制成功,证明了该软件的可靠性