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。

小型往复式无油空压机的动平衡与振动分析

为改善小型往复式无油空压机因体积小、压力大,易产生的振动危害,提高安全性能,课题组对小型往复式无油空压机进行了动平衡研究。基于机构运动原理和热力学理论,分析了计算平衡惯性力和力矩所需要的转动惯量,并根据所需转动惯量和空压机空间限制,设计了一种合适的配质量块;随后,建立空压机动平衡有限元模型,对其进行运动学和动力学仿真,将平衡前后空压机总惯性力及曲轴振动力进行对比;最后,开展振动噪音试验,并与仿真结果进行了对照。结果表明:平衡后,空压机总惯性力和曲轴振动力明显减小,基频处的振动力也相应减小,试验测得的振动噪音降低了17.88%,验证了该配质量块优化设计方法的合理性。采用此方法,空压机振动得到有效改善,并为空压机平衡分析提供参考。

多种气量调节模式下往复压缩机连杆小头瓦润滑特性

针对不同气量调节模式下往复压缩机气缸内部压力变化规律不一,进而影响连杆、活塞杆等运动部件受力,易造成连杆小端轴承磨损及对机组安全稳定运行不利的问题。建立了压缩机顶开进气阀无级气量调节工作模型,采用了不同调节方式控制参数,仿真模拟不同调节方式下缸内压力变化规律;建立压缩机多体动力学模型,基于弹性流体动力润滑理论,分析了双侧平衡调节、双侧不平衡调节、单侧调节等模式下的连杆小头瓦润滑特性与动力学行为。结果表明:平衡调节碰磨角波动在8°以内,对小头瓦润滑影响不大,不平衡调节、单侧调节对小头瓦润滑影响较大,应优先降低盖侧负荷且两侧负荷偏差应不超过40%。研究成果对气量调节系统工程方案与控制策略设计具有指导作用。

一种测量跨声速多级压气机转子出口二维流场的方法

为了获得小型压气机设计所急需的关键流场信息,发展了一种基于圆柱单孔高频压力探针测量小型轴流压气机级间动态流场的测量方法。该探针测量原理基于圆柱绕流特性,借助高速锁相采集技术,利用旋转探针多角度法实现级间动态流场测量。采用插值和拟合对测量的数据进行处理,从而获得级间二维定常流场。误差分析表明,该探针测量精度较高,偏转角误差小于1.8°,马赫数、总压和静压的极限误差分别为3.4%,0.94%和3%。将该高频探针应用于某小型跨声速3级轴流压气机,测量结果表明:85%叶高至机匣范围内,总压和马赫数明显要比叶根低得多,气流出现明显过转。这些测量结果为优化该压气机级间匹配指明了方向,验证了该高频压力探针测试技术的工程应用价值。

小型压缩机性能测试实验装置开发

压缩机功率和排气量是其性能测试的主要内容,为减小教学实验用压缩机的功率和降低压缩机的噪音,并方便该装置在实验室中搬迁和移动,选择一种小型、可移动的活塞空压机作为测试对象,代替原有的立式水冷压缩机,并配套开发了相关的仪器和测试软件。实验结果表明,效果良好,能很好满足实验教学要求。

离心压缩机小流量级扩压器的分析与优化

对一离心压缩机小流量级扩压器内部的三维粘性流场进行了数值研究。对叶片扩压器进行初始设计,并分析讨论了扩压器叶片型线,使其级多变效率提高近5个百分点。

基于压气机级的压气机系统的建模与仿真方法

基于压气机性能方程推导出一种新的压气机级的数学模型 ,用Modelica语言和Dymola编译器建立了压气机级模型 ;基于此压气机级的建模环境 ,开发了压气机系统仿真程序。其灵活的面向对象的体系结构允许任何压气机系统结构在Win dows2 0 0 0 /XP平台下使用一个运行有在线帮助的用户交互式的友好的拖放界面进行仿真。仿真结果表明 ,这种方法不仅易于仿真复杂的压气机系统 ,而且能实现非设计转速小流量工况下的性能仿真 ,且只要雷诺数充分大 。

小流量模型级扩压器对性能影响的研究

通过对模型级内部的三维粘性流动进行数值模拟,用数值试验的方法研究扩压器的不同设计对模型级性能的影响;对模型级的变工况性能进行了计算分析和比较,确保了新设计方案的工程可行性。

一种基于小型空压机的直驱系统

针对气动系统能量效率低这一主要问题,提出一种气动系统节能的新方法。其思想是通过使用小型气泵直接驱动执行机构,形成闭式回路,循环利用执行机构腔内已经产生的高压气体,消除传统回路的排气阶段。首先设计了小型空压机直接驱动的气动回路,搭建了相应的闭式回路实验台;其次,开展不同工况下气缸往复运动实验研究,验证原理上的可行性;然后,针对直驱系统的问题进行回路改进以满足系统所需的空气量及响应要求;最后,通过实验验证了直驱系统的节能特性。结果表明,所提出的直驱系统相比传统回路运行简单且能提高气动系统的能量效率。

小制冷量离心式压缩机设计及试验研究

通过理论分析及试验验证,对主要参数提出了适用于小流量压缩机设计的参考取值,并在此基础上编制了相应的小流量离心式制冷压缩机的设计软件。

离心式压缩机小流量级分析与优化设计

对某离心式压缩机小流量级的内部流动情况采用了三维粘性流场进行数值模拟。通过对其整级,特别是无叶扩压器和回流器内部流场进行了分析探讨,提出了无叶扩压器、弯道和回流器的改造方案,使其优化后的级多变效率在各个工况下均有所提高。

支持向量机在压缩机气阀故障诊断中的应用

由于结构复杂且缺乏故障样本等原因,往复式压缩机的故障样本及诊断结果存在很强的不确定性。针对典型压缩机气阀振动信号的特点及不同故障机理,研究气阀振动信号的特征参数提取方法。提取工作循环有效值RMS1、气阀关闭段有效值RMS2,以及经两层小波包分解得到的各频带能量比系数E1、E2、E3、E4,组成6维特征向量,并将其作为支持向量机的输入。利用支持向量机适合处理高维数据且在有限样本下具有最优泛化能力的特点,对3种不同气阀状态下的振动信号经时域波形分析和小波包分解后提取的特征参数进行支持向量机学习;建立气阀故障诊断的支持向量机分类模型;利用Libsvm软件包对故障样本进行随机分类测试,并与其他智能诊断方法进行对比。对比结果表明,将支持向量机方法应用于往复式压缩机的气阀故障诊断中具有可行性;在小样本条件下,支持向量机较其他智能诊断方法具有更大的优势。

新型纽扣式涡喷发动机压气机数值模拟

压气机作为涡喷发动机的核心,其内流场特性是研究的重点。文中基于国内外微小型涡喷发动机研究,设计了一种纽扣式涡喷发动机,利用SOLIDWORKS建立三维模型,并对此压气机进行三维粘性流场数值计算,得到了压气机怠速、额定和极限3个工作状态的各方面特性曲线,分析并总结了压气机的设计要素。计算结果与国内外其他研究数据进行对比,结果表明,压气机性能良好,满足设计要求,该设计经验为超微小型涡喷发动机提供参考依据。

叶片扩压器对小流量模型级性能的影响

在某离心压缩机小流量模型级叶片扩压器的基础上,改变其叶片的位置和长短,并分别进行数值模拟,通过分析计算结果,研究叶片扩压器对模型级性能的影响。结果表明,叶片扩压器的位置对整级性能有一定影响。

往复式压缩机橇小支管振动与抑制研究

分析了往复式压缩机橇小支管振动原因,利用Solidworks建立往复式压缩机橇小支管路三维模型,通过ANSYS Workbench软件对小支管路模型做了振动模态有限元分析,对比分析小支管在不同加固方式下的振动频率和模态。分析结果表明小支管附件刚度对其振动特性有很大影响,为避免发生小支管及附件的共振,除应加固主管道支撑外,还需对其小支管进行加固。

轴流压气机小扰动诱发旋转失速的试验研究

为了了解压气机旋转失速产生的原因 ,用试验方法对一低速轴流压气机旋转失速前的小扰动波进行了研究 ,通过分析该扰动波的特性 ,推断出小扰动是从转子进口端壁附面层内产生的 。

车用热泵用小管径管片式换热器性能研究

目前车用空调冷凝器均为平行流冷凝器，作为热泵蒸发器时易结霜，且化霜时排水不畅。而圆管翅片换热器换热性能较差，难以满足结构布置要求。开发了135管径的小管径换热器，与平行流换热器进行了性能对比测试。结果表明：采用小管径管片式换热器时，制冷模式下COP提高了17．4％--23．7％，热泵模式下COP提高12．6％--35．8％，且在热泵模式下可降低压缩机排气温度15—28℃。小管径管片式换热器在电动汽车热泵系统应用前景广阔。

小流量模型级叶片扩压器对叶轮的冲击

数值试验结果表明了某离心压缩机小流量模型级采用有叶扩压器可以显著提高模型级的效率,然而由于考虑到有叶扩压器可能对于叶轮造成冲击,因此在有叶扩压器的使用问题上需要非常谨慎。在扩压器叶片前缘与叶轮轮缘的距离较近位置的前提下,在不同流量下对其进行非定常数值模拟研究,研究叶片扩压器存在时叶轮上的压力脉动。结果表明,叶片扩压器对叶轮有着强烈的冲击。

超低热值燃料微型燃气轮机中压气机的流场分析与性能预测

介绍了超低热值燃料微型燃气轮机系统中压气机的特点,模拟了其流场,预测了其工作性能,并与前人研究的具有相似流量的压气机作了流场与性能的对比。最终得到:小流量大轮径是此类压气机的结构特点;与小轮径压气机相比,流动较难控制;高效率区向高转速方向延伸并且远离喘振线。

小流量离心制冷压缩机级内流动的CFD分析

压缩机是蒸发循环制冷系统的核心部件,本研究采用FLUENT软件,调用真实气体模型并读取R134a物性参数,进行小流量离心式压缩机内部流动模拟分析,在一定程度上提升了模拟质量,并与试验进行对比,结果较为接近。分析表明:利用FLUENT软件进行小流量离心式制冷压缩机内部流动分析可行;所设计叶轮出口可能发生二次流现象;扩压器进口处流动不稳定,造成较大流动损失,且扩压器内部流动不均匀,最后给出相应优化意见。