平均载荷系数0.5一级的双模式压气机设计研究与验证

为全面提升压气机的研制能力,本文对平均载荷系数0.5一级的带单双外涵两种模式(双模式)核心驱动风扇的四级压气机开展了设计技术研究与验证。针对其平均级载荷系数高、两个模式性能变化大等特点,开展了双模式高负荷压气机设计、低损失大流量范围导叶设计以及低损失大攻角范围可调静子设计等技术研究工作,并在此基础上完成双模式核心驱动风扇与四级压气机的设计,开展0.8~1.0相对转速的三维特性分析,全面研究单双外涵两种模式下各级的匹配情况。试验结果表明:单双外涵两种模式下,压气机流量、压比、效率达到设计指标。单外涵模式1.0相对转速,最高效率0.874,双外涵模式0.924相对转速,最高效率0.87,两种模式下压气机流量调节范围达到31.4%。各级匹配良好,突破了双模式核心驱动风扇与压气机一体化匹配设计和平均载荷系数0.5一级的高负荷压缩部件设计等关键技术,为下一代发动机的核心压缩部件设计奠定了基础。

基于制冷剂泄出的双温热泵特性研究

为满足生产生活中双温供暖供热的需求,提出了一种基于制冷剂泄出的双温热泵系统。建立基于制冷剂泄出的涡旋压缩机数理模型和系统模型并进行数值模拟验证,计算分析系统在不同泄出口位置、泄出口大小、蒸发温度、高温冷凝温度、中温冷凝温度下系统各项性能参数的变化趋势,并与传统双温热泵系统进行对比分析。结果表明,压缩机中间泄出口打开越早压缩机耗功越少、泄出口越大系统节能效果越明显,较传统双温热泵系统制热性能系数在不同工况下都有显著提高,最高可提升16%。所提模型为制冷剂泄出式双温热泵、补气增焓热泵系统的理论分析提供了更有效方法,为涡旋压缩机性能优化和双温热泵系统的研究、设计及系统性能的提升提供了理论参考。

基于压缩机的小型恒湿机设计方案

为了改善博物馆恒湿机的性能、提高加湿除湿效率,采用小型压缩机作为除湿装置、超声波雾化器作为加湿装置,其能效比高、除湿能力强、加湿速度快、加湿量大等特点,可以满足1~10 m^(3)展柜的恒湿需求。双冷凝器结构设计可以解决安装空间空气不流通导致的热量聚集问题,通过隔膜泵将冷凝水回收到外置水箱,降低了冷凝水外溢的风险和加湿时人工补水的困扰。经过实验测试,恒湿机运行稳定,可以实现良好的恒湿效果,精度可满足±3%RH的要求。方案可以有效解决目前博物馆恒湿机存在加湿除湿量小、效率低的问题,适用不同体积的展柜,具有广泛的应用前景。

东芝三菱XL75高压变频器二用一备在线热穴余方案在京博石化204万吨年K-COT丙烯制冷压缩机上的应用

本文简单介绍了采用二用一备在线热几余方案的东芝三菱的XL75五电平高压变频器,在京博石化K-COT丙烯制冷压缩机上的应用。该系统可以在任一台变频器故障的情况下,利用另外两台变频器继续自动带丙烯压缩机满载运行,变频器的故障不会造成机组停机。

四川盆地页岩气地质工程一体化高效开发关键技术与装备

四川盆地页岩气具有储层构造复杂、埋藏深、甜点储层薄、裂缝/断层发育、地应力差大、破裂压力高、产量衰减快等世界罕见的复杂特征,致使原有北美页岩气开发技术难以满足四川盆地的特殊需求,亟需自主研发适应于四川盆地复杂地质条件的页岩气高效开发技术。针对四川盆地复杂地质条件下的页岩气储层地质甜点与工程甜点科学评价、长水平井高效钻井、分段体积压裂和控压高效开发的关键技术与装备等难题,基于地质工程一体化研究思路,以地质建模为基础,发明了复杂页岩气储层“地质-工程”双甜点评价新方法、复杂难钻地层高效增压提速与动态多因素个性化钻头设计方法、基于双甜点的地质工程一体化分段体积压裂参数优化方法;自主研发了系列个性化高效复合钻头、无线电控趾端压裂滑套、全溶桥塞和专用压缩机等高性能关键工具与装备,形成了具有中国自主知识产权的四川盆地页岩气地质工程一体化高效开发关键技术与配套装备。研究成果先后在四川盆地长宁、威远、涪陵等页岩气田大规模应用834井次,通过提高钻头使用寿命、缩减钻井周期、提升压裂效率及单井测试产量,支撑了中国页岩气高效开发关键技术与装备进步。

燃煤电厂压缩空气集中供应技术路线对比分析

针对燃煤电厂开展压缩空气集中供应的综合能源项目,分析了商业市场,空压机本体及驱动的技术路线,指导电厂根据市场需要优化开展空压机及驱动方式选型设计和安装实施。结果表明空压机设备选型时需要充分考虑压缩空气的可靠性、稳定性要求,以满足客户需求。空压机型式与容量的确定应遵循经济性、安全性等原则。项目设计应考虑排气压力、排气量、压缩比,以及用气高峰、平均用量、低谷用量、压缩空气品质要求等因素。

双性能钛合金压气机盘的成形机理

通过将两相钛合金毛坯组织改变为针状α′相过饱和马氏体 ,根据盘形零件各部位在工作环境下对组织形态的要求各不相同 ,设计了能控制应变量的毛坯形状和规格 ,制造出轮缘具有网篮状组织或魏氏组织 ,而轮辐、轮毂具有等轴细晶组织的双重组织—双重性能的压气机盘 ,以满足工作温度梯度、应力梯度较大的航空发动机内压缩机用盘形件的要求。

一种新颖径向进气系统的研究

双轴压气机实验台径向进气系统尺寸限制多、涵盖流量范围广,供气品质难以保证。传统的导流筋板方案适用流量范围窄,不能满足要求。提出一种新颖的设计方案,充分运用蜂窝整流器均流和导向的特点来改善气流品质。模拟结果表明,在全流量范围内该进气系统出口截面最大气流角小于1°,速度不均度小于4.07%,总压恢复系数大于97.3%。完成的部分实验结果也表明气流品质较好。

径向进气系统设计探讨及实验研究

对于双轴压气机实验平台径向进气系统,为研究蜂窝器改善系统供气品质所发挥的作用,应用数值模拟对蜂窝器在进气道的布置位置进行研究,并应用五孔探针实验测量了含有蜂窝器的进气系统过渡段处的气动参数。模拟结果显示蜂窝器布置在弯头的前部及中部均能有效改善流动。实验测量结果显示气流偏航角小于2°,总压、静压及马赫数周向分布均匀,总压恢复系数大于98.3%。实验结果与模拟结果吻合较好,验证了数值研究方法的可信度和可靠性,同时也证明该进气系统的先进性。

0.8W/80K直线驱动斯特林制冷机的研制

介绍了一种 0 .8W/ 80 K分置式斯特林制冷机。该制冷机采用当前国外先进的直线电机驱动 ,双活塞对称布置结构。该制冷机已通过军品所要求的环境试验 ,输入功率小于 4 0 W(DC)情况下 ,其 +6 0℃高温环境下制冷量≥ 0 .5 W/ 80 K ,带载 0 .5 W工况下 MTTF已突破 2 0 0 0小时。文中主要论述了其工作原理、结构特点、试验情况。

大型双机双级压缩机性能测试方法

目前,我国尚无双机双级压缩机的测试标准,本文参照国家标准GB/T5773—2004《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》制定一套测试方案,以解决双机双级压缩机的测试难题。

催化裂化装置气压机喘振控制的双时间尺度动态模拟

压缩机工作时,当负荷降低到一定程度时,会产生剧烈的喘振现象。喘振会严重损坏机体,产生严重后果。旨在模拟催化裂化富气压缩机喘振及其控制,由于喘振产生的时间很短,与催化裂化运行时间相差数千倍,所以要在两个不同尺度时间下进行模拟。本文基于压缩系统机理模型在UniSim中开发了一个适用于压缩机主动控制的模型,同时为克服主动执行机构在压缩机稳定区带来的附加损耗,针对压缩机喘振现象设计了切换控制方案,在压缩机喘振时采用主动控制进行喘振控制,而在稳定工况点则取消主动控制作用。最后将该方案应用于压缩机双时间尺度模拟中,并从不同的时间尺度下对比了喘振控制对催化裂化过程的影响,整个过程验证了方案的有效性以及该方案可以同时解决防喘振控制使压缩机无法在高性能区工作和主动执行机构所带来的能耗增加的问题。

多级轴流风扇/压气机非设计点性能计算方法

为更好反映现代轴流风扇内部流动特征,将适合于高马赫数来流的双激波模型引入基元叶栅法,发展了一种多级轴流风扇、压气机非设计点性能计算方法。该方法通过引入雷诺数修正,考虑了雷诺数对风扇/压气机性能的影响,并使最大静压升系数法可在宽广雷诺数变化范围内预测风扇/压气机稳定边界。该方法灵活、可靠,并经过高压压气机、跨声速风扇及大涵道比风扇/增压级等典型的压气机试验结果验证,既可用于多级轴流风扇/压气机非设计点性能计算,又可发展成为高空低雷诺数条件下高性能风扇/压气机设计和研究的重要工具,有着广泛的工程应用前景。

高速双域乘法器设计及其应用

双域乘法器在椭圆曲线密码学中具有重要意义,是构成双域模乘器的重要组件.考虑到双域乘法器的关键路径主要由GF(p)域决定;因此,在传统的基4Booth编码乘法器的基础上进行优化设计,改进部分积产生电路以及Wallace压缩电路,使其能够同时支持GF(p)域和GF(2 m)域.设计的双域乘法器在FPGA实现结果表明,双域乘法器比单独实现两个域面积减小16.9%;延时比单独的GF(p)域增加1.188ns.将设计的双域乘法器应用到模乘器,结果表明,该设计完成一次256bit的模乘操作比已有的在时间上节约了7.35%.

双缸滚动转子式压缩机热泵制热综合部分性能系数(IPLV(H))研究

为了更好地评价双缸滚动转子式压缩机空气源热泵在低环境温度下的性能,对样机的制热综合部分性能系数(IPLV(H))进行实验测试。分别测试了样机在4种工况下的制热性能系数(COPh)。测试结果表明:样机在100%、75%、50%和25%负荷率4种工况下的COPh值分别为2.24、2.75、2.94和2.69,在名义工况下,其COPh值比规范高6.25%。由相关计算公式,可计算出全国典型城市低环境温度空气源热泵的IPLV(H),其中,IPLV(H)值最高的城市是西安,IPLV(H)=2.85,最低的城市是太原,IPLV(H)=2.74;较之规范要求,其提升率在14.2%~18.8%。说明所研发的双缸滚动转子式直流变频压缩机空气源热泵是一种高效节能热泵。

用双激波模型计算风扇/压气机非设计点的性能

根据现代高速风扇/压气机内激波波系的真实结构,将适用于预测高速叶型激波损失的双激波模型引入基于基元叶片特性的流线曲率法程序,发展了一种用于预估高速风扇/压气机非设计点性能的方法。该双激波模型考虑了来流马赫数和攻角变化,较真实地反映了高马赫数风扇/压气机的实际工作状况,扩展预测风扇/压气机非设计点性能的能力。利用该模型,本文分别对一台叶尖马赫数达到1.4的大涵道比风扇和一台叶尖马赫数高达1.5的三级风扇的非设计点性能进行了计算,计算结果与试验结果保持了较高的吻合性。

满足未来排放法规的车用增压技术

增压技术是内燃机节能减排的关键技术,排放法规的日益严格和燃油经济性指标的不断提升,对增压系统提出了更高的要求.针对满足未来排放法规的车用增压技术,如可变几何截面涡轮增压、二级涡轮增压、复合增压、电辅助涡轮增压以及压气机技术进行了简单概述.所介绍的几种增压技术,都能在一定程度上提高低速转矩、改善瞬态响应以及降低污染物排放,但都不可避免带来成本增加、结构复杂、控制难度大、安装空间受限等问题,没有一种标准的增压方式可以很好地解决上述问题.因此,选择合适的增压方式以满足未来的排放法规需权衡上述利弊.可变几何截面涡轮增压、二级增压、电辅助增压、先进的压气机技术等的相互组合将是未来增压技术的发展方向之一.

采用并联双制冷系统的立式风冷陈列柜的性能研究

商用冷柜能效新标准(GB26920.2—2015《商用制冷器具能效限定值和能效能级第二部分:自携冷凝机组商用冷柜》)在2017年正式实施,要求商用冷柜进一步节能降耗。本文通过研究商用冷柜的产品特性,对其进行技术改进,提出了一种并联双压缩机制冷系统,并将其应用在商用立式风冷陈列柜上,试验探究并联双压缩机制冷系统对陈列柜性能的影响及降低其耗电量的方法。试验结果表明,通过合理的设计并联双制冷系统,同时对陈列柜毛细管长度及充注量,双压缩机控制策略和风机运行策略3方面进行优化,最终陈列柜在冷冻工况下的耗电量仅有5.4 kW·h/24 h,在冷藏工况下耗电量为1.15 kW·h/24 h,分别是新国标中一级能效规定值的60%和72%。

油润滑压缩机驱动的脉管型双活塞斯特林制冷机的实验研究

脉管型双活塞斯特林制冷机采用脉管(热缓冲管)将膨胀活塞从低温端移至常温端,提高了系统的可靠性．本文采用油润滑压缩机作为脉管型双活塞斯特林制冷机的驱动源,利用弹性膜传递声功并将制冷机侧的工作气体与压缩机侧被污染的气体隔开,解决了大功率无油润滑压缩机成本高且难以获得的问题．初步实验以氨气为工质在2．5 MPa、15 Hz工况时,-80℃获得了200 W的制冷量,-9℃获得了400 W的制冷量。为低成本、高效率、-80℃温区的大制冷量制冷机提供了一个新的选择．

多台压缩机防喘振系统控制方法的研究

针对包钢燃气厂煤气加压站2台并联运行的离心式压缩机易发生喘振的问题,根据防喘振控制系统原理,对原有防喘振控制系统进行改进。2台压缩机由原来一台工频、另一台变频改为2台同步变频的运行方式。在流量接近防喘振线时采取变频恒压逼近的控制策略,能有效地减少回流阀的开启次数和入口的回流流量。在回流阀开度的控制方法上采取Fuzzy-PI双模控制,使系统获得较好的动态性能和稳态性能,并通过Matlab/Simulink仿真证明了其控制的有效性。