Повышение эффективности холодильных винтовых компрессоров на основе совершенствования профилей роторов

• Автор: Петухов, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ
ХОЛОДИЛЬНЫХ ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРОВ
1.1. Основные тенденции развития холодильных
винтовых компрессоров
1.2. Обзор работ по исследованию профилей роторов и методам
расчета рабочих процессов винтовых компрессоров
Глава 2. РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ХОЛОДИЛЬНОГО
ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА
2.1. Особенности рабочего процесса холодильного винтового компрессора
2.2. Изменение параметров состояния пара хладагента в элементарном рабочем процессе сжатия
в маслозаполненном холодильном винтовом компрессоре
2.3. Определение коэффициента подачи холодильного маслозаполненного винтового компрессора
2.4. Расчет процессов сжатия и нагнетания
холодильного маслозаполненного винтового компрессора
2.5. Определение протечек через щели
маслозаполненного винтового компрессора
2.6. Расчет термодинамических и теплофизических
свойств сжимаемой среды
Глава 3. ГЕОМЕТРИЧЕКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОФИЛЕЙ РОТОРОВ
ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА
3.1. Влияние геометрических параметров профилей роторов
на работу холодильного винтового компрессора
3.2. Совершенствование геометрических характеристик теоретического профиля винтового компрессора

3.3. Определение геометрических параметров щелей винтового компрессора
3.3.1. Зависимость длин линий контактов между рабочими органами винтового компрессора от угла поворота
ведущего винта
3.3.2. Определение зазоров между рабочими органами винтового компрессора
3.3.3. Изменение зазоров между рабочими органами винтового компрессора
3.3.4. Определение глубины щелей по линиям контакта винтов
3.4. Влияние соотношения числа зубьев винтов на геометрические характеристики профилей винтов
Глава 4. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ
ХОЛОДИЛЬНЫХ ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРОВ
4.1. Объёмные и энергетические характеристики холодильных винтовых компрессоров
4.2. Объёмные и энергетические потери в холодильном маслозаполненном винтовом компрессоре
4.3. Повышение эффективности работы холодильного маслозаполненного винтового компрессора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
р- давление;
Т - абсолютная температура;
?- температура в °С, время;
V- удельный объем; р- плотность;
А/, АТ - разность температур;
Ар - перепад давлений;
/-энтальпия;
II - внутренняя энергия; и - удельная внутренняя энергия;
/?- газовая постоянная;
Ср, Су- изобарная и изохорная теплоемкость;
к - показатель адиабаты;
Q- количество теплоты;
Ь - работа;
й - масса рабочего вещества;
00 - холодопроизводительность;
N - мощность;
8 - холодильный коэффициент; м - угловая скорость; п - частота вращения;
Ф] - угол поворота ведущего винта; р - коэффициент расхода;
£ - коэффициент сопротивления;
Яе - критерий Рейнольдса;
IV - объем полости винта;
X - коэффициент подачи;
Я - площадь;
с!, О - диаметр;
5 - высота щели;
/ - длина щели;
V - кинематический коэффициент вязкости; р - динамический коэффициент вязкости;
' изоэнтропный внутренний и изоэнтропный эффективный коэффициент полезного действия;
Н - ход винта; г - число зубьев винта;
К1 - относительная длина винтов;

Со стороны низкого давления (со стороны всасывания) профиль зуба ведущего ротора образован последовательно расположенными от вершины зуба к
его основанию кривыми 5,С,, С,5>,, 5>,5, и
Участок 5, С, образован эллипсом с большой и малой полуосями равными а и Ь, причем малая полуось совпадает с прямой ОіХ].
Участок С,5>, образован дугой окружности, радиус которой Я равен 1,4
1,5 высоты зуба к3, а центр смещен от прямой, соединяющей центр ротора с вершиной зуба (0,5,) на величину /д, равную 0,2... 0,3 высоты зуба, в сторону высокого давления.
Участок 5>,5, - окружность радиуса Оп центр которой лежит на прямой ОгВ.
Участок ножки передней по ходу вращения части зуба ВЩ винта - 5,5, выполнен по окружности радиуса г0.
Границами участков передней части зуба ВЩ винта служат центральные окружности радиусов 5С1, 5В, и 5Ш, причем разности (Лс, -5,/;) и
К -Яи) равны соответственно 0,94... 0,96 и 0,2... 0,3 от высоты зуба к3.
Величины а и Ь первого участка определяются исходя из равенства функций и их первых производных в точке С, сопряжения первого и второго участков.
Координаты центра окружности величины радиуса г и величина радиуса определяются из условия обеспечения необходимой величины угла между нормалью к профилю Nр в точке 5, его пересечения с начальной окружностью и нормалью к этой окружности, а также из необходимой толщины зуба ВМ винта 52С?2. Так как радиус г лежит на прямой ОдЦ обеспечивается равенство функций и их первых производных в точке 5>, сопряжения второго и третьего участков.
Окружность радиуса г0 касается начальной окружности ротора, а величина ее радиуса и координаты центра определяются из равенства функций и их первых производных в точке 5,.
Со стороны низкого давления профиль зуба ВМ винта образован кривыми В2С2, С202, В2Е2 и Е2Р2, которые являются огибающими кривых 5,С,, С,О,, 0,5, и 5,5,.
Со стороны высокого давления профиль зуба ВЩ винта (Л,#,) выполнен по эпициклоиде, образованной точкой А2 начальной окружности ВМ ротора при ее качении по начальной окружности ВЩ ротора, а профиль зуба ВМ винта - по удлиненной эпициклоиде, образованной точкой 5, внешней окружности ВЩ ротора при ее качении по начальной окружности ВМ ротора.
Профили ножки зуба ВЩ винта Л,/, и головки зуба ВМ винта А212 со стороны высокого давления выполнены по гипо- и эпициклоиде, соответственно,