Основы расчета и проектирования поршневых детандеров с автоматическим двухклапанным газораспределением

• Автор: Горбенко, Антон Леонидович
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 242 с. : ил.

Условные обозначения
1. Состояние вопроса. Формулировка научной и технической
проблемы
1.1. Холод в современной технике
1.1.1. Холод в машиностроении и металлургии
1.1.2. Холод в метеорологии и медицине
1.3.3. Холод для утилизационных методов
1.1.3. Получение холода в криогенной технике
1.2. Поршневые детандеры
1.2.1. Области рационального применения детандеров
1.2.2. Сравнительный анализ рабочих циклов
1.2.3. Конструкции поршневых детандеров.
Критический анализ
1.3. Краткий обзор исследований в области
поршневых детандеров
1.4. Формулировка проблем и задач исследования
2. Предварительный расчётно-теоретический и конструктивный анализ ступени детандера
2.1. Ступень детандера. Устройство, принцип действия.
Схематизация рабочих объёмов. Рабочий цикл
2.2. Схемы включения детандера в цикл холодильной или криогенной установки
2.3. Конструкции самодействующих клапанов. Область рационального применения. Особенности компоновки
2.4. Коэффициент подачи. Уравнение расхода. Интегральные показатели
2.5. Качественный анализ влияния различных факторов на показатели работы ступени детандера
3. Экспериментальные исследования
3.1. Клапаны со сферической тарелкой как объекты экспериментального исследования
3.2. Исследование газодинамических характеристик клапанов
3.2.1. Задачи эксперимента
3.2.2. Методика проведения эксперимента.
Стенд статических продувок клапанов
3.2.3. Результаты эксперимента. Эмпирические зависимости и рекомендации
4. Моделирование рабочих процессов ступени детандера
4.1. Принятые допущения. Схематизация ступени.
Формализация действительных процессов
4.2. Математическая модель поршневого детандера.
Основные уравнения. Алгоритм модели
4.2.1. Основные уравнения математической модели
4.2.2. Моделирование работы клапанов ступени
4.2.3. Учёт реальных свойств рабочего газа
4.2.4. Моделирование процессов теплообмена
4.2.5. Расчёт механического КПД детандера на основе математического моделирования процессов трения
4.2.6. Определение интегральных показателей
4.2.7. Реализация математической модели
4.3. Адекватность модели

5. Расчётный анализ работы ступени детандера
5.1. Введение
5.2. Сравнительный анализ циклов детандерных ступеней
5.3. Пусковой режим работы детандера
5.4. Целесообразность учёта реальных свойств рабочего газа
5.5. Анализ газодинамических характеристик клапанов
5.6. Анализ геометрических параметров ступени
5.7. Работа ступени при переменных начальных параметрах
5.8. Анализ процессов механического трения
5.9. О целесообразности учёта процессов теплообмена и
трения
5.10. Прогнозирование работы клапанов
5.11. Работа беззолотникового детандера с двухклапанным газораспределением
Заключение
Список литературы
Приложения
1. Наименование и характеристика приборов для измерения экспериментальных величин
2. Оценка погрешностей определения основных величин

Рис.2.4. Схема ВРУ среднего давления для получения продуктов разделения в газообразном виде 1 - компрессор, 2 - предварительный теплообменник, 3 - блок осушки и очистки, 4 -поршневой детандер, 5 - основной теплообменник, 6 - колонна двукратной ректификации
2 5
Рис.2.5. Схема ВРУ среднего давления для получения жидкого кислорода
1 - компрессор; 2 - предварительный теплообменник; 3 - блок осушки и очистки; 4 - поршневой детандер; 5 - основной теплообменник; 6 - колонна двукратной ректификации