基于范诺流理论的变截面涡旋压缩机轴向间隙泄漏研究

为了定量研究变截面涡旋压缩机轴向间隙泄漏,基于范诺流理论,考虑其主轴转速、介质粘度和摩擦等因素,探索建立变截面涡旋压缩机轴向间隙泄漏量计算模型,根据模型分析影响泄漏的主要参数,以便利用控制关键参数来降低轴向间隙泄漏。通过搭建涡旋压缩机试验平台,测定涡旋压缩机工作腔在实际工况下,不同间隙同一主轴转速和同一间隙不同主轴转速下泄漏量的实测值。结果分析表明:压差大小与泄漏量成正比,当主轴转速一定,间隙为0.02 mm时,实测值与理论值拟合较好,并且随着压差增大,泄漏变化较小;主轴转速越高,间隙泄漏量越小,当间隙一定,转速为3000 r/min时,实测值与理论值拟合较好,并且转速越高,泄漏量越大。通过理论计算与实际测量结果对比分析,所建立的泄漏量计算模型准确可靠。此模型的建立为深入研究和控制轴向间隙泄漏奠定基础,也为推广涡旋压缩机在大功率领域的应用提供理论基础。

基于范诺流的喷射器混合室长度计算模型及其应用

从气体动力学理论出发,以实际气体为基础,考虑喷射器内部流体混合过程中的摩擦损失,提出了一种基于范诺流的混合室长度(L)计算模型。应用该模型计算了混合室的长径比(L/d_(c3))、喷射器出口温度(T_c)、喷射器出口压力(p_c),并将计算值与实验值进行对比;同时还分析了L和L/d_(c3)与喷射器入口膨胀比(p_g/p_e)及混合室与喷嘴喉部截面积比(A_(c3)/A_(g0))之间的关系,及T_c和p_c随L改变的变化趋势。基于本模型计算表明,误差均处于合理范围内,模型具有可靠性;当p_g/p_e,喷嘴喉部直径固定时,随着A_(c3)/A_(g0)增大,混合室入口截面到混合完成截面的长度(L_1)增大,而混合完成截面到混合室出口截面的长度(L_2)和L/d_(c3)减小或近似保持不变,且L_1,L_2,L/d_(c3)与喷嘴结构有关;当A_(c3)/A_(g0)固定时,随着p_g/p_e增大,L_1减小,而L_2和L/dc_3则呈增大趋势;随着L_2增大,T_c和p_c均呈减小趋势,且T_c的减小速度逐渐增快,而p_c的减小速度基本保持不变。