Теория и методы расчета нагнетателей с вибрационным сдавливанием газа в тонких профилированных зазорах

• Автор: Пашнина, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1 Л. Вибронесущие газовые опоры

1.2. Эффект нагнетания смазки

1.3. Методы расчета характеристик слоя смазки

1.4. Выводы по главе

ГЛАВА 2. АСИМПТОТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК УЗЛОВ НАГНЕТАТЕЛЯ

2 Л. Теоретические предпосылки применения уравнения Рейнольдса для

исследования течения газа в профилированных зазорах с вибрацией

2.2. Течение газа в плоском профилированном зазоре при бесконечном
значении частоты вибрации его поверхности
2.2.1. Краевая задача о распределении давлений в плоском профилированном зазоре
2.2.2. Расход газа в плоском профилированном зазоре
2.3. Течение газа в профилированном капилляре при бесконечном значении частоты вибрации его поверхности
2.3.1. Краевая задача о распределении давлений в профилированном
капилляре
2.3.2. Расход газа в профилированном капилляре
2.4. Течение газа в Т-образном сопряжении профилированных плоского
зазора и капилляра
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК УЗЛОВ
НАГНЕТАТЕЛЯ
3.1. Течение газа в профилированных зазорах при конечном значении
частоты вибрации их поверхностей
3.1.1. Дискретизация краевой задачи о распределении давлений в плоском профилированном зазоре
3.1.2. Дискретизация краевой задачи о распределении давлений в профилированном капилляре
3.1.3. Дискретизация краевой задачи о распределении давлений в Т-образном сопряжении плоского зазора и капилляра
3.1.4. Адекватность дискретизированных краевых задач
3.2. Вычислительный алгоритм и описание программ
3.2.1. Функциональное назначение программ
3.2.2. Описание логической структуры программ
3.3. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗАЗОРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГНЕТАТЕЛЕЙ И МЕТОДИКА ИХ РАСЧЕТА
4.1. Влияние параметров профилирования и вибрации на характеристики течения газа в плоском профилированном зазоре
4.2. Влияние параметров профилирования и вибрации на характеристики течения газа в профилированном капилляре
4.3. Влияние параметров плоского профилированного зазора на характеристики нагнетателя с Т-образным сопряжением зазоров
4.4. Влияние параметров профилированного капилляра на характеристики течения газа в Т-образном сопряжении
4.5. Метод согласования сопряженных зазоров с вибрацией
4.6. Методика расчета нагнетателей
4.7. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГНЕТАТЕЛЯ НА ПРИМЕРЕ КОМПРЕССОРА «КАВИТАР»
5.1. Описание установок, ход и результаты эксперимента
5.1.1. Установка для определения формы и глубины профиля

5.1.2. Установка для измерения расхода компрессора и амплитуды колебаний свободного и нагруженного вибратора
5.2. Обработка результатов эксперимента
5.2.1. Исходные данные для расчета характеристик компрессора
5.2.2. Сравнение результатов вычислительного и натурного эксперимента..
5.2.3. Согласование параметров исследуемого компрессора
5.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

P = к-p, (2.42)
где к - коэффициент пропорциональности между плотностью р и давлением р, ко-
торый обратнопропорционален произведению абсолютной температуры и газовой постоянной.
С учетом выражений (2.40) и (2.42) запишем выражение для полного массового радиального расхода через сечение г = const (2.41) в плоском профилированном зазоре
M=_2KtPep.f.h3. (
12ц от к }
Введем безразмерные величины

где Ра - атмосферное давление; R - внешний радиус опорных поверхностей; 5] — номинальная величина зазора.
С учетом (2.44) перепишем выражение (2.43) в виде

М = - 2д • Кг • г • Н3 —ф-, (2.45)

где Кг = —безразмерный коэффициент расхода.

С учетом введенной ранее вспомогательной функции давления 'Р = PH запишем следующие выражения
п2 '■F2 ЭР2 1 5Т2 У2 да
Н2 ’ дг Н2 дг Н3 дг ‘ ('2‘46)
Подставляя выражение для производной (2.46) в выражение для расхода
(2.45), получим
М = —2л-Кг т
оу¥2 , ЭНЛ

дг от
(2.47)

Отметим, что функция расхода (2.47) является периодической функцией времени. Будем определять не мгновенный расход (2.47), а расход, усредненный за период колебаний

<3т . (2.48)
— 1 2? 1 2г| дЧ)2 , да
М=— Мск = -2тг-Кгт— Н 2W
О-ГГ J Г О-ГГ J Яг
2тс J 2п q( от дг