Введение к работе
Актуальность темы исследований. Малорасходные компрессоры объ-много действия (МКОД) предназначены для использования в специаль-их устройствах, требующих от МКОД малых габаритов, низкой удельной ассн и еысокой эффективности. Эти требования заставляют конструкто-юв проектировать компрессор с высокими, отношениями давления в сту-ганях, уменьшать объем холодильников, увеличивать цикличность рабо- _ н. В свою очередь, малые объемы вызывают значительное измепение :авления в коммуникациях в течение рабочего цикла. Традиционные !втоды расчета динамики клапаноЕ становятся неприменимыми.Исполь-юваниэ существующих сложных математических моделей затруднено в вязи с отсутствием данных по теплообмену и характеру течения газа :ак в коммуникациях, так и е цилиндрах компрессора. Поэтому данной аботе ставилась задача разработки такой методики расчета клапанов, сторая по возможности учитывала бы основные факторы, влияющие на х работу, и позволяла рассчитывать показатели эффективности.
Данная райота содержит обоснование и разработку математической одели компрессора и клапана, выполнение необходимого анализа фак-оров, влияющих на работу клапаноЕ, проведение экспериментальных сследований, подтверждающих правильность разработанной методики.
В качестве объекта исследований был выбран компрессор КВД Бео-оновского компрессорного заЕода. Оригинальная конструкция данного омпрессора используется в настоящее время при проектировании новых алорасходных компрессоров с высокими конечными давлениями (до 6 Па)', в частности, для использования в качестве источника сжатого оздуха в пнешовыклвчатолях.
Целью работы является повышение эффективности, в первую оче-вдь надежности, клапанов компрессоров специального назначения о маті объемом мэжступенчатой коммуникации.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие адачл: I. Разработать математическую модель малорасходного поршне-ого компрессора с малым объемом межступенчатых коммуникаций для поучения временной зависимости изменения параметров газа (давления, емпературы и т.д.) в коммуникации. 2. На основе разработанной ма-ематической модели компрессора и существующих методик расчета параметра клапана создать методику, учитывающую совместную работу ила-
панов и коммуникации. 3. Выполнить численный эксперимент с целью выявления основных факторов, влияющих на работу клапана. 4. Выполнить экспериментальные исследования на натурном компрессоре для проверки предложенной методики и для анализа действительной работы самодействующих клапанов на приемлемых режимах. 5. Разработать на основе предложенной методики программу расчета клапанов. Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана и экспериментально проверена методика расчета самодействующих клапанов с помощью математической модели изменения параметров газа в поршневом двухступенчатом компрессоре, отличающемся малым объемом мекступенчатой коммуникации;
показано, что объем мекступенчатых коммуникаций влияет на работу компрессора и клапанов и выявлена степень этого влияния на различные показатели эффективности;
изучена работа компрессора и клапанов на переменных режимах о изменением противодавления.
Достоверность научных результатов, изложенных в диссертации, подтверждается использованием обоснованной расчетной схемы, математической моделью, основанной на фундаментальных законах физики, удовлетворительным соответствием результатов расчета и результатов экспериментального исследования.
Практическая значимость заключается в следующем: разработан алгоритм и программа расчета клапанов при значительных изменениях давления в коммуникациях, вызванных малым объемом, полученные результаты анализа работы клапанов позволяют рекомендовать заводу-изготовителю изменить параметры всасывающих клапанов второй ступени.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международной конференции по холодильному компрессоростроению США июль 1992 г. и на республиканской конференции по энергомашиностроению СШИУ .ноябрь 1992 г.
Публикации. По теме диссертации имеется 2 публикации.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Содержит&А отр.машинописного текста, So рисунков.