基于渦旋式膨脹機的壓縮空氣應(yīng)急電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對其生活質(zhì)量和居住環(huán)境提出了更高的要求，這就引發(fā)了電力保障問題，應(yīng)急電源系統(tǒng)(EPS)應(yīng)運而生。EPS能夠保障電力的供應(yīng)質(zhì)量，有效降低因斷電而造成的損失，為人們的生產(chǎn)和生活安全提供保障。本文主要對壓縮空氣應(yīng)急電源系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)效率及其關(guān)鍵零部件——渦旋式膨脹機作分析計算和仿真實驗。
　　本文介紹了壓縮空氣應(yīng)急電源系統(tǒng)的組成及工作原理，用(媚)平衡法對系統(tǒng)的能量分布情況作了分析，得到了儲氣罐輸出有效能、減壓

2、閥引起的(媚)損失及膨脹機輸出的有效能的數(shù)學(xué)模型，為下一步的熱力學(xué)模型仿真提供理論基礎(chǔ)。然后用MATLAB的Simulink模塊對壓縮空氣應(yīng)急電源系統(tǒng)的效率與各影響因素之間的關(guān)系進行仿真分析。結(jié)果表明，系統(tǒng)各參數(shù)的大小及匹配性對系統(tǒng)效率起著決定性的影響，而其中渦旋式膨脹機各參數(shù)又起著主要作用。
　　在此基礎(chǔ)上，根據(jù)渦旋機械正常工作的條件，推出了圓漸開線渦旋型線的型線方程及各個腔室的容積計算方程。利用FLUENT軟件的動網(wǎng)格技術(shù)對渦

3、旋式膨脹機的內(nèi)部流場作了分析，得到了膨脹腔內(nèi)壓縮氣體的壓力場和速度場分布。分析了壓縮氣體對動渦盤的氣體力作用，得到動渦盤所受的軸向氣體力與切向氣體力是隨著動渦盤的周期性旋轉(zhuǎn)而成周期性變化的，而徑向氣體力不隨著主軸轉(zhuǎn)角的變化而變化，為定值。
　　根據(jù)變質(zhì)量能量守恒方程，推出了進入渦旋式膨脹機的壓縮氣體的質(zhì)量流率和它對膨脹機所做的功，并得到了渦旋式膨脹機的徑向泄漏量和切向泄漏量都隨主軸轉(zhuǎn)角的變化而成周期性變化。根據(jù)進入渦旋式膨脹機內(nèi)壓