Разработка и исследование ротационного насос-компрессора с катящимся ротором

• Автор: Павлюченко, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 256 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения

Введение
1. Анализ применения впрыска жидкости для повышения эффективности работы компрессора объемного типа
1.1. Сравнительный анализ основных преимуществ и недостатков применения впрыска жидкости
1.2. Основные конструктивные особенности применения впрыска охлаждающей жидкости в компрессорах объемного действия
1.3. Анализ существующих методов расчета рабочих процессов компрессоров объемного действия с двухфазным рабочим телом

1.4. Основные цели и задачи исследования

2. Математическое моделирование рабочих процессов ротационного насос-компрессора с катящимся ротором

2.1. Математическое моделирование рабочих процессов компрессорной секции

2.1.1. Основные допущения, принятые при разработке математической модели компрессорной секции и их обоснования
2.1.2. Расчет изменения объемов рабочих полостей компрессорной и насосной секции
2.1.3. Математическое моделирование рабочих процессов компрессорной секции
2.1.4. Методика расчета внешнего теплообмена
2.1.5. Методика расчета массовых потоков компрессорной секции
2.2. Математическое моделирование рабочих процессов насосной секции
2.2.1. Основные допущения, принятые при разработке математической модели и их обоснования
2.2.2. Математическая модель рабочих процессов насосной сек-

2.2.3. Методика расчета массовых потоков насосной секции
2.3. Система основных уравнений математической модели, особенность ее построения и реализации
3. Экспериментальное исследование ротационного насос-компрессора с катящимся ротором
3.1. Определение требований к конструкции опытного образца
3.2. Описание экспериментальной установки
3.2.1. Конструкция опытного образца насос-компрессора
3.2.2. Измерение текущего давления в рабочих полостях
3.2.3. Измерение текущей температуры корпуса агрегата
3.2.4. Измерение зазоров в рабочих органах
3.2.5. Измерение расходов газа и жидкости
3.3. Подтверждение адекватности математической модели насос-компрессора
3.3.1. Экспериментальные исследования компрессорной полости..
3.3.2. Экспериментальные исследования насосной полости
3.4. Результаты экспериментального исследования насос-компрессора
4. Анализ влияния конструктивных и режимных параметров на работу ротационного насос-компрессора катящимся ротором
4.1. Анализ влияния угла развала между разделительными пластинами на работу насос-компрессорного агрегата
4.2. Анализ влияния скорости вращения вала на рабочие процессы насос-компрессорного агрегата
4.3. Анализ влияния степени повышения давления в насосной и компрессорной секциях насос-компрессорного агрегата на рабочие процессы
4.4. Анализ влияния основных геометрических соотношений насос-компрессорного агрегата на рабочие процессы
Заключение
Список литературы Приложение

тепломассообменное взаимодействие, а так как в компрессоре идет чередование процессов, то температурное поле в каплях и пленке, является нестационарным. Через неплотности камеры сжатия происходят утечки и перетечки газожидкостной смеси. Работа клапанов осуществляется в двухфазной среде.
Таким образом, для разработки методов расчета рабочих процессов компрессоров объемного действия с двухфазным рабочим телом, нужно как-то идеализировать существующую картину физических явлений.
В работе [28] авторы одними из первых попытались теоретически исследовать влияние впрыска охлаждающей жидкости на показатель политропы процесса сжатия, принимая, что испарение впрыскиваемой жидкости в цилиндр компрессора в процессе сжатия происходит полностью и мгновенно. Принятие такой физической модели объясняется, тем, что отвод теплоты сжатия, по мнению авторов, должен осуществляться за счет испарения охлаждающей жидкости, так как теплота фазового перехода намного превышает удельную теплоемкость впрыскиваемой жидкости. В действительности же интенсивность процессов тепло- и массообмена между фазами рабочего тела конечна и тем самым принятие такого допущения может приводить к существенным погрешностям, а при впрыске малоиспаряющейся жидкости в относительно больших количествах или грубой дисперсности делает данную методику не пригодной для практических расчетов.
Следующим шагом были работы авторов [29,30,31 и т.д.], которые, стремясь улучшить расчет процесса сжатия, вводят допущение о полном испарении охлаждающей жидкости, принимая также при этом либо ей равномерное испарение, либо равновесное состояние фаз рабочего тела.
В этой группе работ использовались следующие основные уравнения: уравнение для определения количества теплоты в политропическом процессе, уравнение теплового баланса между фазами рабочего тела (т.е. уравнение энергии для жидкостной фазы рабочего тела), уравнения политропического процесса, уравнение состояния, уравнение Клапейрона-Клаузиуса, уравнение