散热对无油涡旋空气压缩机性能影响的实验研究

针对小型家用制氧机用无油涡旋空气压缩机,分析了散热对压缩机各方面性能的影响机理,对研制样机进行了3种不同冷却方式下的实验研究.研究结果表明:散热是影响无油涡旋空气压缩机性能的一个重要因素;随着排气压力的升高,排气温度升高,容积效率下降,电功率升高;自然冷却方式下压缩机的性能最差,额定排气压力下压缩机的容积效率仅为20%,而动盘强制冷却的效果最好,静盘强制冷却的效果介于两者之间,因此动盘背面的强制冷却是无油涡旋空气压缩机设计的首要考虑因素.

低温余热回收用涡旋膨胀机性能模拟研究

采用R123为循环工质,建立了应用于低温余热回收系统中涡旋膨胀机工作过程的数学模型,分析了吸、排气损失和泄漏、传热对涡旋膨胀机工作过程的影响.结果表明:涡旋膨胀机实际工作过程与理论过程存在偏差,吸气和排气过程存在压力损失,整个过程中伴随着泄漏与热传递;膨胀腔内工质的质量在吸气结束时低于理论值,膨胀过程中工质的质量先减小再增大;实际输气量和输出功率随转速的增加而增大,但增加量随转速的增加而减小;容积效率随转速的增加而增大;降低径向和轴向间隙可以提高膨胀机的容积效率.

小型低温余热发电系统膨胀机输出特性试验研究

依据有机朗肯循环原理,采用R123作为循环工质、涡旋膨胀机作为能量回收机械,建立了小型低温余热发电试验系统,分析了相同热源入口温度和流量、不同工质流量的两种工况下膨胀机转速对系统性能的影响.结果表明:涡旋膨胀机的吸气压力和吸气温度随转速的增加而降低,排气压力和排气温度随转速的增加而增加;系统发电功率和系统热电效率随着转速的增加而降低;涡旋膨胀机的容积效率随着转速的增加而增加.两种工况下系统最大发电功率分别为0.66kW和0.62kW,最大系统热电效率均为2.1%,容积效率变化范围分别为38.5%～56.5%和39.7%～60.0%.

一体化叶片泵和叶片马达用于膜法脱盐系统的研究

对于小型膜分离脱盐系统,提出1种纯水叶片泵和叶片马达的组合泵,其中叶片马达单元作为能量回收装置。建立了相应的实验系统,在不同工况和模拟在膜分离系统工作情况下,对泵单元和叶片马达单元的水力性能以及系统性能进行了测试。结果表明,容积效率是影响系统性能的主要因素。随着负载压力的增加,2个单元的容积效率、产品水流量和系统回收率下降,单位产品水的能耗快速上升。负载压力为4.2 MPa,当转速为1 400 r/min时,实际样机的单位产品水的电耗功为6.2 kWh/m3;当转速为1 300 r/min时,电耗功为7.2 kWh/m3。在2种相同工况条件下,实验样机整体的电功率比泵单元单独测试无能量回收时分别下降20.2%和17.6%。

散热对无油涡旋空气压缩机性能影响的实验研究

针对小型家用制氧机用无油涡旋空气压缩机，分析了散热对压缩机各方面性能的影响机理，对研制样机进行了3种不同冷却方式下的实验研究．研究结果表明：散热是影响无油涡旋空气压缩机性能的一个重要因素；随着排气压力的升高，排气温度升高、容积效率下降、电功率升高．其中自然冷却方式下压缩机的性能最差，额定排气压力下压缩机容积效率仅为20％，而动盘强制冷却的效果最好，

HFC410A制冷系统能量回收用滑片膨胀机的试验研究

为了减小hydro-fluorocarbons(HFCs)制冷系统在节流过程中的能量损失,提高系统的效率(COP),开发出一种代替节流阀的滑片膨胀机样机,并对样机的性能进行了测试.结果表明,该样机可以满足HFCs工质在膨胀过程中的高容积比的要求.在以HFC410A为工质的制冷系统中,当空调工况下膨胀过程的容积比达到7.48时,样机运行稳定;在1 100～1 200r/min的最佳运行转速下,样机等熵效率最高,对应的容积效率为20.58%.在滑片底部安装弹簧后,样机的容积效率提高到44.27%,等熵效率由原来的20.26%提高到32.07%.与节流阀系统相比,滑片膨胀机样机系统的COP提高了6.49%,达到了3.59.

HFC410A空调系统中两级滑片式膨胀机的实验研究

针对HFC410A制冷空调系统开发的具有两级膨胀过程的滑片式膨胀机,其内容积比为7.66且满足HFC410A高容积膨胀比的要求,搭建了HFC410A制冷空调实验系统,并对不同工况和转速下的样机进行了实验研究。结果表明:两级滑片式膨胀机系统的性能系数(COP)最多提高11.7%,最大等熵效率为33.7%,在常规压比下膨胀机的最佳转速为1 300～1 400r/min;高压工况下摩擦损失减少,膨胀机输出功增大,有益于系统COP提升;过冷度增大,系统制冷量提高,有益于系统COP提升,但膨胀机回收功减小,相对于节流阀系统的COP提高率减小,膨胀机替换节流阀后的经济性优势降低,系统过冷度对膨胀机等熵效率和容积效率的影响较小。

CO_2涡旋压缩机动力学特性的研究

通过对动盘和十字滑环所构成的力系进行分析,建立了CO2涡旋压缩机样机的动力学模型,并采用全局牛顿法进行数值求解。在三种压缩机转速下,计算了十字滑环和曲柄销受力随主轴转角的变化规律,并给出了主要运动部件的摩擦功耗随主轴转角的变化规律。结果表明:随着转速的提高,十字滑环受到的最大作用力分别为:21.07N,25.71N和30.81N,曲柄销受到的最大作用力分别为899.89N,1045.34N和1133.51N,主轴承的耗功百分比增加。在所计算的工况范围内,动静盘间的耗功是最大的机械摩擦损失来源,占到了总摩擦损失的45%左右,其次是主轴承耗功,占到了总摩擦损失的33%左右,十字滑环的耗功所占比例非常小,仅为0.23%左右。

新型六塔旋转变压吸附制氧装置

针对变压吸附空分制氧装置的微型化趋势,研制了一种新型六塔旋转变压吸附制氧装置。本文介绍了新型装置的工作原理,且通过实验研究了六塔旋转PSA制氧过程中几个主要工艺参数对系统性能的影响。实验表明,提高转速,产品氧的纯度随之先提高后降低,对应于每个进料流量都存在一个获得最高氧纯度的最佳转速;而且,进料流量小时氧纯度较低,进料流量大时回收率降低,因此存在一个最佳进料流量;充压时间与吸附时间的比值对产品氧浓度的影响非常显著;与常见的PSA装置相比,均压步骤明显地提高了这种新型结构PSA装置的氧纯度和氧回收率。这种装置的高径比小,循环时间短,可获得92%的氧产品。

基于三维流固耦合方法的舌簧阀动态特性的模拟

随着有限元与计算流体力学技术的发展,流固耦合技术取得了长足的进步。本文主要探索流固耦合理论以及数值分析方法,为流固耦合方法应用于往复压缩机舌簧阀设计提供理论依据;在建立完整的往复压缩机三维流固耦合模型的过程中,解决了压缩机数值模型中边界条件的施加、动网格的控制方法以及模拟结果的提取等问题。

用摆辗技术改造药筒压底工艺

通过对大口径金属药筒底部成形摆辗压底和曲轴压力机压底这2种工艺的对比和技术经济分析,指出了2种工艺的优缺点,为工厂技术改造决策提供了依据。