往復(fù)式壓縮機(jī)工作過(guò)程模擬計(jì)算及試驗(yàn)研究.pdf

1、往復(fù)式壓縮機(jī)在市場(chǎng)上占據(jù)著重要的地位，同時(shí)消耗的能源也非常巨大。壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生能量損失，所以研究壓縮機(jī)氣缸內(nèi)部熱力工作過(guò)程，對(duì)節(jié)約能耗、改進(jìn)工作性能有重大意義。
　　本文針對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的工作過(guò)程，研究壓縮機(jī)氣缸內(nèi)流場(chǎng)變化規(guī)律，建立缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化的數(shù)學(xué)模型?？偨Y(jié)氣缸內(nèi)熱力過(guò)程主要包括能量守恒方程和質(zhì)量守恒方程，并與閥片的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行耦合計(jì)算，結(jié)合閥片開(kāi)啟和關(guān)閉條件、氣體傳熱方程等，聯(lián)立求解得到壓縮機(jī)示功

2、圖以及閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　對(duì)缸內(nèi)氣體進(jìn)行CFD仿真研究，將氣缸作為控制容積建立模型，對(duì)模型劃分網(wǎng)格并設(shè)置活塞動(dòng)網(wǎng)格事件，對(duì)缸內(nèi)氣體的瞬時(shí)參數(shù)包括速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、平均湍動(dòng)能、平均質(zhì)量等變化進(jìn)行研究，得到了缸內(nèi)氣體流動(dòng)狀態(tài)隨壓比、轉(zhuǎn)速等工況變化的規(guī)律。
　　搭建壓縮機(jī)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，主要是對(duì)氣體熱力學(xué)參數(shù)變化的檢測(cè)。試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)Labview平臺(tái)開(kāi)發(fā)了測(cè)試軟件，對(duì)容積式壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中測(cè)得的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、流量、功率等熱力參

3、數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理，獲得壓縮機(jī)工作過(guò)程指示圖（p-V圖），用以觀察壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)并驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果。
　　對(duì)比實(shí)驗(yàn)與仿真得到的宏觀性能結(jié)果，輸氣量誤差為10.4％。對(duì)比實(shí)際與理論p-V圖，得到進(jìn)排氣過(guò)程的功率損失約占實(shí)際功率的10%。隨著壓比和轉(zhuǎn)速的增加，進(jìn)排氣過(guò)程的阻力損失增大，進(jìn)氣量減少，氣體的平均湍動(dòng)能和速度升高，容積效率和絕熱效率都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)壓比從2.2增加到3.2時(shí)，容積效率從0.82下降到0.73，而絕熱效率則從0.