Совершенствование метода расчета рабочего процесса роторного компрессора внутреннего сжатия с использованием результатов экспериментальных исследований теплообмена в рабочей полости
Диссертация
На рис. 4.8 (а, б, в) приведены результаты расчета коэффициента подачи и адиабатного внутреннего КПД т}а^ви РКВнС с учетом теплообмена между газом и стенками и без учета теплообмена при различных частотах вращения роторов и отношениях давлений 77 =1,4-г 1,8. Расчет без учета теплообмена дает максимальное расхождение между экспериментальными и расчетными значениями Я^, порядка 13% при п = 2000… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Конструктивная особенность образования рабочих полостей роторного компрессора внутреннего сжатия
- 1. 2. Обзор работ, посвященных учету теплообмена в математических моделях компрессоров
- 1. 3. Методы и измерительные средства, применяемые при исследовании теплообмена в технике
- 1. 4. Постановка задач исследования
- 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛООБМЕНА В РАБОЧЕЙ ПОЛОСТИ КОМПРЕССОРА И ЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
- 2. 1. Конструкция роторного компрессора внутреннего сжатия
- 2. 2. Методика термометрирования рабочей полости компрессора
- 2. 3. Описание экспериментального стенда и системы измерений
- 2. 4. Методика определения внешних характеристик компрессора
- 2. 5. Методика расчета коэффициента теплоотдачи
- 2. 6. Оценка погрешностей измерений
- 2. 6. 1. Погрешности измерений при определении внешних характеристик компрессора
- 2. 6. 2. Погрешности измерений при определении коэффициента теплоотдачи
- 2. 6. 3. Методические погрешности измерения температур газа и теплообменных поверхностей корпуса компрессора
- 3. 1. Анализ результатов термометрирования рабочей полости компрессора
- 3. 1. 1. Значения температур внутренней и наружной стенок компрессора
- 3. 1. 2. Значения нестационарных температур газа в рабочей полости компрессора
- 3. 2. Анализ результатов расчета коэффициента теплоотдачи
- 3. 3. Обобщение значений коэффициента теплоотдачи на основе теории подобия
- 3. 4. Сравнительный анализ полученных величин коэффициента теплоотдачи
- 4. 1. Основные положения и допущения математической модели
- 4. 2. Описание математической модели и реализующей её программы на ЭВМ
- 4. 3. Результаты моделирования рабочих процессов и анализ влияния учета теплообмена между газом и стенками компрессора
Список литературы
- Развитие отечественного машиностроения (Тематическая подборка) // Химическое и нефтяное машиностроение, 1981, № 9. с. 4 — 24 с.
- Кац А. М. Расчет, конструкция и испытания воздуходувок типа Руте. -М.: ГКНТИ, 1946.-157 с.
- Лубенец В. Д., Караганов Л. Т. Состояние и развитие роторных компрессоров // Химическое и нефтяное машиностроение. 1981, № 9. -с. 17−19.
- Хлумский В. А. Ротационные компрессоры и вакуум насосы. — М.: Машиностроение, 1971. — 128 с.
- Винтовые компрессорные машины. Справочник / П. Е. Амосов, Н. И. Бобриков, А. И. Шварц, А. Л. Верный. Л.: Машиностроение, 1977. -256с.
- Хисамеев И. Г. Разработка и исследование нового типа роторного компрессора с полным внутренним сжатием. Дис.. канд. техн. наук. Л., Ленингр. ин-т им. М. И. Калинина, 1980. 218 с.
- A.c. № 1 044 824 (СССР) МКИ F04c 18/14. Роторный компрессор / Г. Н. Чекушкин, М. С. Хамидуллин. Опубл. в Б. И., 1983, № 36.
- Васильев В. И. Процесс сжатия газа в рабочей полости роторного вакуум-насоса при переменном количестве рабочего тела. / Труды МВТУ, 1971, № 146.
- Лубенец В. Д., Моисеенко Л. А. Математическое моделирование роторно-поршневых компрессоров / Изв. вузов, сер. Машиностроение, 1977, № 10.
- Ибраев А. М. Повышение эффективности работы роторных нагнетателей внешнего сжатия на основе анализа влияния геометрических параметров на их характеристики. Дисс.. канд. техн. наук. Казанский химико-технологический ин-т им. С. М. Кирова, 1987. 203 с.
- Пластинин П. И. Расчет и исследование поршневых компрессоров с использованием ЭВМ // Итоги науки и техники. Серия насосостроение и компрессоростроение. Холодильное машиностроение. М. — 1981. — т.2. -168 с.
- Рыжиков JI. H. Исследование рабочих процессов поршневых компрессоров. Исследование рабочих процессов в поршневых компрессорах. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л., Ленингр. ин-т им. М. И. Калинина, 1978.
- Пластинин П. И. Поршневые компрессоры. Том 1. Теория и расчет/ 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 2000. — 456 с.
- Woschni G. Beitrag zum Problem des Wamrmeuberganges im Verbrennungsmotor//MTZ. 1965. № 4. S. 128−133.
- Кавтарадзе P.3. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 592 с.
- Фотин Б. С. Рабочие процессы поршневых компрессоров. Автореф. дис. на соискание ученой степени докт. техн. наук. Л., Ленингр. ин-т им. М. И. Калинина, 1974.
- Прилуцкий И. К. Разработка, исследование и создание компрессоров и детандеров для криогенной техники: Дис.. д-ра. техн. наук. Л., 1991.
- Петриченко Р. М., Оносовский В. В. Рабочие процессы поршневых машин. Л., Машиностроение. 1972.
- Калекин B.C. Исследование рабочих процессов поршневых компрессоров общепромышленного назначения: Дис.. канд. техн. наук. Л., 1978.
- Науменко А.И. Исследование теплообмена в поршневых компрессорах. Дис.. канд. техн. наук. Л., 1974.
- Пластинин П. И., Тварчелидзе А., К. Введение в математическое моделирование поршневых компрессоров. М., МВТУ им. И. Э. Баумана, 1976.
- Паранин Ю.А. Совершенствование метода расчета рабочего процесса спирального компрессора сухого сжатия с использованием результатов экспериментальных исследований: дис.. канд. техн. наук / Ю. А. Паранин. Казан, нац. исслед. технол. ун-т., 2011. — 260 с.
- Васильев В. Д., Соложенцев Е. Д. Кибернетические методы при создании поршневых машин. Машиностроение, 1978.
- Федоренко С. В. Исследование изменения температуры газа в цилиндрах поршневых компрессоров. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М. МВТУ им Н. Э. Баумана, 1977.
- Кирпичев М.В. Теория подобия. М.: Мир, 1953. 95с.
- Милков В. А., Стефановский Б. С. К вопросу о закономерностях конвективной теплоотдачи в цилиндрах поршневых машин. Известия вузов. Машиностроение. № 7, 1969.
- Теория и техника теплофизического эксперимента: Учеб. пособие для вузов / Гортышов 10. Ф., Дресвянников Ф. Н., Идиатуллин Н. С. и др.- Под ред. Щукина В. К. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 360 с.
- Григорович Б.М., Назаренко И. П., Никитин П. В., Сотник Е. В. Определение теплового потока к теплоёмкостному (таблеточному) датчику регулярного режима по дискретным значениям его температуры // Современные проблемы науки и образования, 2007. -№ 6.
- Гортышов Ю.Ф. Датчики тепловых потоков. Учебное пособие. Под ред. проф. В. К. Щукина. Изд-во Авиационного института им. А. Н. Туполева, 1980.
- Прилуцкий И. К. Исследование рабочих процессов в поршневых компрессорах. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л., Ленингр. ин-т им. М. И. Калинина, 1966.
- Геращенко O.A. Основы теплометрии. Киев, Наукова думка, 1971.
- Иванов В. А. Теплообмен в роторно-поршневом двигателе. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. С.-Петербургский технический университет, 1992.
- Расчетно-экспериментальное определение удельных тепловых потоков на ограничивающей поверхности при нестационарных условиях. Мелодиев Е. А., Игошин Е. К., Суриков Е. В., Алексеенков О. Г. Известия вузов. Машиностроение. 1978, № 7.
- Ваничев А. П. Приближенный метод решения задач теплопроводности при переменных константах. Известия АН СССР, ОТН, 1946, № 12.
- Сапожников С.З. Градиентные датчики теплового потока в теплотехническом эксперименте / С. З. Сапожников, В. Ю. Митяков, A.B. Митяков. СПб.: СПбГПУ, 2007.-202 с.
- Девятов В. И., Локай В. И., Юнкеров Ю. И. Исследование теплоотдачи методом тонкого диска // Известия вузов. «Авиационная техника», 1974, № 3.
- Датчик измерения локальных тепловых потоков методом тонкого диска. Гортышов Ю. Ф., Варфоломеев И. М., Щукин В. К., Волков Л .Я. Приборы и техника эксперимента. Москва, 1979, № 6.
- Геращенко O.A., Грищенко Т. С. Гортышов Ю.Ф., Маратканов В. И. Датчик для измерения локальных тепловых потоков высокой интенсивности. В сб.: Теплофизика и теплотехника, вып. 32. Киев, Наукова думка, 1977.
- Юнкеров 10. И. Анализ погрешностей измерения коэффициента конвективного теплообмена с помощью тонкостенного датчика теплового потока. Инженерно-физический журнал- том 35, 1978, № 2.
- Гортышов 10. Ф., Варфоломеев И. М., Яушев P.A. К исследованию теплоотдачи с помощью датчика тепловых потоков. Известия вузов. «Авиационная техника», 1978, № 3.
- Теоретические основы тепло- и хладотехники. ч.П. Теплообмен. Учебное пособие. Под ред. проф. Э. И. Гуйго. JI., Изд-во Ленингр. ун-та, 1976.
- Щукин В. К., Халатов А. А., Филин В. А. Градиентный метод исследования теплообмена в трубах при нестационарных условиях. Труды КАИ, выпуск 114, 1970.
- Eichelberg G. Some new investigations on old combustion engine problem. Engineering, 1939, Oct., Nov., Dec.
- Малявко Д.M. Исследование рабочих процессов поршневого холодильного компрессора средней производительности. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л., Ленингр. технол. ин-т холодильной пром-ти, 1979.
- Науменко А.И. Исследование теплообмена в поршневых компрессорах. Исследование рабочих процессов в поршневых компрессорах. Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Л., Ленингр. ин-т им. М. И. Калинина, 1974.
- Исследование нестационарного теплообмена в камере сгорания дизеля. Костин А. К., Михайлов Л. И., Руднев Б. И., Степанов В. Н. Труды ЛИИ, № 370, 1980. рабочей полости роторного компрессора // Компрессорная техника и пневматика, 2010. — № 3. — С. 37−40.
- Патент на полезную модель № 112 763 (РФ). Устройство для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины. / A.M. Ибраев, А. Г. Сайфетдинов, М. С. Хамидуллин, И. Г. Хисамеев, И. И. Шарапов. // 13.10.11, опубл. 20.01.12 G01K13/00.
- Михеев М.А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. -М.: Энергия, 1973. 320с.
- Грановский В. А., Сирая Т. Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л: Энергоатомиздат. Ленингр. отд — ние, 1990. -288 с.
- Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок результатов измерений. Л.: Наука, 1974.- 108 с.
- Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд., 1985. — 247 с.
- Сайфетдинов А.Г., Хамидуллин М. С., Хисамеев И. Г., Кирсанов A.B. Исследование теплообмена между стенками и газом рабочей полости в роторном компрессоре внутреннего сжатия // Вестник Казан, технол. унта.-2011. № 5.-С. 27−32.
- Айфичер Э. С., Джервис Б. У. Цифровая обработка сигналов. Практический подход, 2004.
- Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа: Пер. с англ.-М.: Мир, 1983−312с.
- Цифровые методы анализа: Методические указания к лабораторным работам / Фафурин В.А.- КГТУ. Казань, 1999 — 28 с.
- Ярышев Н. А. Теоретические основы измерения нестационарных температур. Л.: Энергия, 1967. — 300 с.
- Кутателадзе С. С., Боришанский В. М. Справочник по теплопередаче. -Госэнергоиздат, 1959.
- Сайфетдинов А.Г., Хамидуллин М. С., Хисамеев И. Г. Результаты термометрирования рабочей полости роторного компрессора внутреннего сжатия // Вестник Казан, технол. ун-та. 2012. -Т.15, № 12. — С.159−160.
- Сайфетдинов А.Г., Хамидуллин М. С., Хисамеев И. Г. Определение параметров теплообмена в рабочей полости роторного компрессора внутреннего сжатия на основе экспериментальных данных // Вестник Казан, технол. ун-та.-2012.-Т.15, № 14.-С. 100−102.
- Егоров В.Г. Исследование влияния зазоров в рабочих органах на показатели работы шнекового компрессора для локомотивов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Харьков, 1971. — 15с.
- Зарубин В.Н., Тарасов A.M. Исследование протечек воздуха через зазоры в роторных компрессорах // Тр. ХИИТ. Харьков: Транспорт, 1973, вып. 138. — С.73−83.
- Шварц А.И. Исследование влияния профилей зубьев роторов на энергетические показатели винтового компрессора: дисс.. канд. техн. наук. Ленинград, 1971. — 174 с.
- Алешин В.И. К вопросу о расчёте расхода газа через щели при малых числах Рейнольдса // Научн. труды Краснодарского политехи, института, 1979, № 93. С.78−81.
- Алешин В.И., Моисеенко Л. А. Экспериментальное исследование неустановившегося движения газа через микрощелевые каналы // Изв. вузов. Сер. Машиностроение, 1977, № 12. С.75−77.
- Беженцев И. С, Приданцев А. С, Сафин И. Н. К определению расходных характеристик щелевых каналов // Тез.докл. УП Всесоюз. конф. по компрессоростроению. Казань: КХТИ, 1985. С. 141.
- Зарубин В.Н., Тарасов A.M. Исследование протечек воздуха через зазоры в роторных компрессорах // Тр. ХИИТ. Харьков: Транспорт, 1973, вып. 138. — С.73−83.
- Захаренко СЕ. К вопросу о протечках газа через щели // Тр. ЛИИ, 1953, № 2. С.142−160.
- Захаренко С.Е. Экспериментальное исследование протечек газа через щели//Тр. ЛИИ, 1953, № 2. С.161−170.
- Калугин Т.Н., Алешин В. И. О протечках газа в сухом винтовом компрессоре //Изв. вузов. Сер. Машиностроение, 1981, № 7 С.65−70.
- Кислюк E.H. Исследование малорасходаых роторных нагнетателей с пластмассовыми роторами. Автореф. дисс.. канд. техн. наук. -Ленинград, 1980. — 16 с.
- Кручан И.С. К вопросу об определении утечек в винтовом компрессоре // Тр. Укр.НИИгаз. М.: Недра, 1971, вып. VI (II). — С.263−267.
- Курилов А.Ф. Протечки в роторных вакуум-компрессорах // Тез. докл. УП Всесоюз. конф. по компрессоростроению. Казань: КХТИ, 1985. — С.148−149.
- Сакун И.А. Винтовые компрессоры. Л.: Машиностроение, 1970. — 400 с.
- Тарасов A.M. Метод расчёта технико-экономических параметров роторных компрессоров // Исследования в области компрессорных машин. ВНИИтехмаш. Тр. II Всесоюз. конф. по компрессоростроению. -Киев: Будивельник, 1970. С.274−280.
- Хуснуллин Ф.Х., Гумеров Н. М., Путиловский Ф. Д. К расчёту расхода газа через щелевые каналы /Физика и техника вакуума. Казань: КГУ, 1974. — С.38−41.
- Шарунин А.Л. Исследование внутренних перетечек воздуха в рабочей полости роторного компрессора // Транспорт, 1966, вып. 325. С. 157−167.
- Чекушкин Г. Н., Хисамеев И. Г. Расчётно-экспериментальный анализ влияния кинематики зацепления роторов на характеристики воздуходувок Руте. М.: Рукоп. депон. в ЦИНТИхимнефтемаш, 1980, № 641 деп. — 8 с.
- Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. — 279 с.