Создание и совершенствование ступеней компрессоров объемного действия для автономных мобильны установок

• Автор: Юша, Владимир Леонидович
• Шифр специальности: 05.04.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 434 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И АББРЕВИАТУР

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1.1. АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ С ОСНОВНЫМИ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ АВТОНОМНЫХ МОБИЛЬНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК
1.2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ

1.3. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. МЕТОДИКИ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СТУПЕНИ ОБЪЁМНОГО КОМПРЕССОРА С ГАЗОЖИДКОСТНЫМ РАБОЧИМ ТЕЛОМ

2.1.1. РАСЧЁТНАЯ СХЕМА И ОСНОВНЫЕ ДОПУЩЕНИЯ

2.1.2. ОСНОВНЫЕ РАСЧЁТНЫЕ УРАВНЕНИЯ

2.1.3. РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ЕЁ ПРОВЕРКА НА АДЕКВАТНОСТЬ
2.2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СТУПЕНИ ОБЪЁМНОГО КОМПРЕССОРА С ОДНОФАЗНЫМ РАБОЧИМ ТЕЛОМ
2.2.1. РАСЧЁТНАЯ СХЕМА И ОСНОВНЫЕ ДОПУЩЕНИЯ
2.2.2. ОСНОВНЫЕ РАСЧЁТНЫЕ УРАВНЕНИЯ

2.2.3. РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И ЕЁ ПРОВЕРКА НА АДЕКВАТНОСТЬ
3. МЕТОДИКИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ
3.1. МЕТОДИКИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ
3.1.1. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ
3.1.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ
3.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ САМОДЕЙСТВУЮЩИХ КЛАПАНОВ И ПЛОСКИХ ЩЕЛЕВЫХ ЗАЗОРОВ
3.2.1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ САМОДЕЙСТВУЮЩИХ КЛАПАНОВ И ПЛОСКИХ ЩЕЛЕВЫХ ЗАЗОРОВ
3.2.2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АНАЛИЗА РАЗМЕРНОСТЕЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ КЛАПАНОВ И ЩЕЛЕВЫХ ЗАЗОРОВ
3.2.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ КЛАПАНОВ И ПЛОСКИХ ЩЕЛЕВЫХ ЗАЗОРОВ
3.3. ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ОБЪЁМНЫХ КОМПРЕССОРОВ
3.3.1. ОСОБЕННОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ ОБЪЁМНОГО КОМПРЕССОРА

3.3.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МГНОВЕННОГО КОЭФФИЦИЕНТА РАСХОДА ГАЗА ЧЕРЕЗ КЛАПАН ИЛИ ЩЕЛЕВОЙ ЗАЗОР
3.3.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЛОКАЛЬНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛООТДАЧИ ДЛЯ ГЛАДКИХ
И МИКРООРЕБРЁННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КРЫШКИ ЦИЛИНДРА
4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ
4.1. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ СТУПЕНИ НА ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК
4.2. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РАБОЧЕГО ГАЗА В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ СТУПЕНИ НА ЕЁ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ
5. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЗЛОВ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНОГО ДЕЙСТВИЯ
5.1. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ И ОБЩИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЗЛОВ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
5.2. РАЗРАБОТКА И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЕРФОРИРОВАННЫХ КЛАПАНОВ
5.3. ДИНАМИКА ПЕРФОРИРОВАННЫХ САМОДЕЙСТВУЮЩИХ КЛАПАНОВ В УСЛОВИЯХ ПРОСТРАНСТВЕННОГО НЕРАВНОМЕРНОГО ДВИЖЕНИЯ СЕДЛА
6. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЗЛОВ УПЛОТНЕНИЯ В РАБОЧИХ КАМЕРАХ СТУПЕНЕЙ ОБЪЁМНЫХ КОМПРЕСОРОВ
6.1. АНАЛИЗ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ СТУПЕНЕЙ ПОРШНЕВЫХ, РОТОРНО-ПОРШНЕВЫХ И РОТОРНЫХ КОМПРЕССОРОВ
6.2. ОЦЕНКА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ БЕСКОНТАКТНЫХ УЗЛОВ УПЛОТНЕНИЯ СТУПЕНЕЙ ПОРШНЕВЫХ, РОТОРНО-ПОРШНЕВЫХ И РОТОРНЫХ КОМПРЕССОРОВ

хой» проточной частью (табл. 3), которые позволяют в наибольшей степени улучшить структуру МКУ при соблюдении всех требований к МКУ, изложенных выше. Применение центробежных компрессоров с ростом производительности МКУ становится всё более актуальным (табл. 3), но на сегодняшний день сдерживается рядом проблем (регулирование, ресурс, привод). Таким образом, в качестве наиболее актуальных направлений совершенствования ступеней компрессоров объёмного действия для решения как текущих, так и перспективных задач, связанных с улучшением технических характеристик МКУ, следует выделить совершенствование рабочих процессов и конструкций поршневых бессмазочных компрессоров во всем диапазоне рабочих давлений и роторных и роторно-поршневых бессмазочных компрессоров как с подачей жидкости в проточную часть, так и с «сухой» проточной частью, в том числе для малых производительностей. Последнее направление является наиболее перспективным, т.к. позволяет существенно минимизировать структуру МКУ и наиболее эффективно обеспечить выполнение приведённых выше требований к МКУ.
В современных компрессорах объёмного действия системы охлаждения ступеней обеспечивают требуемый температурный уровень рабочего газа и конструктивных элементов ступени. В объёмных компрессорных ступенях «сухого» типа наибольшее распространение получила внешняя система охлаждения, при которой в качестве охлаждающей среды используется газ (атмосферный воздух, холодильный агент) или жидкость (вода, тосол, масло). В большинстве случаев такая система не оказывает существенного влияния на температуру газа в рабочей камере, однако позволяет снизить тепловую напряжённость конструктивных элементов ступени, стабилизировав их температуру в допускаемых пределах [106, 107, 144, 165, 171, 180, 213, 264, 272, 274, 288, 290 и др.].
Актуальность совершенствования такой системы охлаждения ступени связана в том числе с необходимостью минимизации веса и габаритных размеров внешнего теплообменного оборудования МКУ.