Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты

Диссертационная работа:

Носов Евгений Юрьевич. Повышение эффективности работы гидропневматических агрегатов с катящимся ротором : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.13 / Носов Евгений Юрьевич; [Место защиты: Ом. гос. техн. ун-т].- Омск, 2009.- 180 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1841

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Основные условные обозначения 5

ВВЕДЕНИЕ 13

Глава І. ОБЩИЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ 16

1.1. Процессы охлаждения в РКсКР и их реализация 19

1.1.1. Схемы охлаждения РКсКР с наружным отводом теплоты сжатия 20

1.1.2. Схемы охлаждения РКсКР с внутренним отводом теплоты сжатия

1.2. Процессы трения и смазки в узлах РКсКР 33

1.3. Формирование объекта, целей и задач исследования

1.3.1. Формирование объекта 40

1.3.2. Определение целей и задач исследования 44

Глава 2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА НАСОСНОЙ СЕКЦИИ 46

2.1. Конструкции и принцип работы гидродиодов 46

2.2. Методика расчета сопротивления гидродиодов

2.2.1 Расчет сопротивлений гидродиода с вихревой камерой 49

2.2.2 Расчет сопротивлений прямоточных гидродиодов

2.3. Влияние сопротивления гидравлической линии РКсКР на диодность гидродиодов 63

2.4. Система основных уравнений гидравлического расчета системы охлаждения РКсКР 66

2.5. Расчет геометрических размеров системы охлаждения 77

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ КОМПРЕССОРА 81

3.1. Математическая модель рабочих процессов компрессора объемного действия

3.2. Идеальный и действительный ротационный компрессор с катящимся ротором 83

3.2.1. Идеальный РКсКР 83

3.2.2. Действительный РКсКР

3.3 Математическая модель рабочих процессов РКсКР на первой стадии моделирования 93

3.4 Математическая модель рабочих процессов РКсКР на второй стадии моделирования 99

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ РКсКР ПО

4.1. Задачи исследования ПО

4.1.1. Выбор базовой конструкции единичного гидродиода 111

4.2. Экспериментальные исследования характеристик гидродиодов в стационарном потоке жидкости 112

4.2.1. Установка для исследования характеристик гидродиодов в стационарном потоке жидкости 112

4.2.2. Исследование характеристик одиночных гидродиодов 115

4.2.2.1. Результаты визуальных наблюдений работы одиночных гидродиодов 119

4.2.3. Исследование характеристик последовательно установленных гидродиодов 122

4.3. Экспериментальные исследования характеристик гидродиодов в нестационарном потоке жидкости 124

4.3.1. Установка для исследования характеристик гидродиодов в нестационарном потоке жидкости 124

4.3.2. Экспериментальные исследования характеристик гидродиодов в нестационарном потоке жидкости 127

4.3.2.1. Экспериментальное исследование одиночных гидродиодов в нестационарном потоке жидкости 128

4.3.2.2. Экспериментальное исследование сдвоенных гидродиодов в нестационарном потоке жидкости 130

4.3.2.3. Экспериментальное исследование произвольного количества гидродиодов в нестационарном потоке жидкости 132

4.4. Влияние свойств жидкости на эффективность работы гидродиодов системы охлаждения РКсКР 134

4.5. Расчетные зависимости перепада давления создаваемого гидродиодами в

насосной линии гидропневмоагрегата 138

4.5.1. Значения эмпирических коэффициентов 139

Глава 5. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК РКсКР 141

5.1. Выбор основных переменных, оказывающих наибольшее влияние на работу гидропневмоагрегата с катящимся ротором 142

5.1.1. Термодинамические параметры окружающей среды 148

5.1.2. Степень повышения давления 149

5.1.3. Конструктивные размеры и параметры компрессора и гидролинии охлаждения 150

5.1.4. Определение диапазона изменения переменных 155

5.2. Результаты параметрического анализа характеристик РКсКР 156

5.2.1. Влияние частоты вращения ротора 156

5.2.1. Влияние площади поршня насосной секции 158

5.2.1. Влияние давления всасывания 158

5.2.1. Влияние степени повышения давления 159

5.2.1. Влияние радиуса ротора 159

Заключение 161

Литература 163

Приложения  

Введение к работе:

Среди устройств для преобразования электрической энергии в тепловую и механическую особое место занимают пневматические машины, обладающие рядом неоспоримых преимуществ. Они имеют высокое быстродействие, непри- • хотливы в эксплуатации, при низких давлениях безопасны, особенно при использовании во взрывоопасных условиях, передают значительную мощность, с их помощью легко преобразовать один вид движения в другой.

Именно это обстоятельство определило их широкое применение в различных отраслях промышленности - от микрокриогенной техники до горного машиностроения и металлургии.

По данным авторов [1, 2], например, только в машиностроении ежегодно используется столько сжатого воздуха, что его слой, распределенный по всей территории бывшего СССР, составляет около одного метра, а один из ведущих российских специалистов в области компрессоростроения П. И. Пластинин приводит сведения о том, что около 10 % всей электроэнергии, вырабатываемой в России, тратится на привод только стационарных компрессоров [3].

В последние годы наметилась явная тенденция к расширению применения мало- и микрорасходных пневматических устройств, которые ранее использовались преимущественно в системах холодильной и криогенной техники. Данное обстоятельство связано в основном с тем, что в рыночных условиях в определенной степени снизился интерес к масштабным производствам, которые в состоянии потреблять практически постоянно большое количество энергии в виде сжатых газов, в том числе и сжатого воздуха. Все в большей степени стал развиваться средний и мелкий бизнес, не требующий использования сжатого газа в большом количестве. Так, например, в шиномонтажной мастерской достаточно иметь компрессор производительностью 0,2-0,5 м /мин.

В связи с этим многие предприятия, особенно за рубежом, освоили производство малорасходных компрессорных машин, нижний предел производи-тельности которых колеблется в пределах 0,1-0,2 м /мин при давлении нагнета 14 ния 4-10 бар. Они широко используются в хлебопекарном производстве для интенсификации процессов приготовления теста, в ремонтном деле, для окрасочных и дизайнерских работ, для привода малогабаритного силового пневмоин-струмента, в авторемонтном производстве для привода инструмента и накачки шин, в качестве источника энергии пневматических силовых цилиндров и т.д.

Подавляющее большинство изготовителей компрессорной техники производят для этих целей поршневые машины, используя опыт, накопленный в течение многих десятилетий. Имеются также попытки приспособить для этого диапазона рабочих параметров прямозубые и спиральные компрессоры [2, 4].

В то же время имеется хорошо отработанная в холодильной и микрокриогенной технике конструкция ротационного компрессора с катящимся ротором (РКсКР), которая отличается высоким ресурсом работы, компактностью, надежностью и хорошей уравновешенностью [5]. РКсКР выпускаются массовым тиражом для холодильной техники, диапазон производительности - от сотен ватт в бытовой технике до десятков киловатт в судовых холодильных машинах [5].

Основной недостаток этого типа компрессора - необходимость присутствия сравнительно большого количества смазочно-охлаждающей жидкости в рабочей полости для смазки трущихся деталей, уплотнения зазоров и охлаждения сжимаемого газа [6]. Последнее особенно важно при сжатии газов с высоким показателем адиабаты. В то же время хорошо известно [2], что одной из основ-ных тенденций современного компрессоростроения является получение газов, свободных от различных примесей, в том числе и от смазочных материалов. Причем это характерно не только для компрессоров общего назначения и машин, снабжающих сжатым газом специализированные производства, но и для холодильной техники, т.к. известно [2], что присутствие масла в холодильном агенте снижает холодопроизводительность компрессора на 15-17 %. В связи с этим весьма актуальна задача создания РКсКР, обладающего всеми преимуществами, заложенными в его конструкции, но с уменьшенным количеством жидкости, участвующей в проведении рабочих процессов.

Очевидно, что при этом необходимо сохранить возможность интенсивного охлаждения сжимаемого газа.

Подобные задачи относятся к области поисковых научных исследований, составляющих часть НИОКР, в которых дается поиск и теоретическое обоснование новых конструктивных решений [2, 7-9 и др.].

В заключение хочу выразить благодарность коллективу кафедры «Гидромеханика и транспортные машины» и особенно заведующему кафедры, доктору технических наук, профессору Щербе Виктору Евгеньевичу за большую помощь в практических и теоретических изысканиях связанных с данной работой, а также доктору технических наук Болштянскому Александру Павловичу за его большое участие в выполненной работе.  


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net