Авторы

Особенности процессов теплообмена в ступенях малорасходных машин объемного действия с различными механизмами движения

DOI: 10.21047/1606-4313-2017-16-4-30-40
УДК 621.521

Особенности процессов теплообмена в ступенях малорасходных машин объемного действия с различными механизмами движения

Прилуцкий И.К. , Молодова Ю. И., Галяев П.О. , Сназин А.А. , Молодов М.А., Иванова И.Л.

Ссылка для цитирования: Прилуцкий И.К., Молодова Ю.И., Галяев П.О., Сназин А.А., Молодов М.А., Иванова И.Л. Особенности процессов теплообмена в ступенях малорасходных машин объемного действия с различными механизмами движения // Вестник Международной академии холода. 2017. № 4. С. 30-40

Аннотация
Приведены результаты численного эксперимента направленного на изучение качественных и количественных изменений в рабочих процессах ступеней малорасходных поршневых компрессоров с аксиальным и линейным механизмах движения при сохранении постоянными диаметров цилиндра, средней скорости поршня и теоретической производительности. Результаты расчетного анализа представлены в цифровой и графической форме. Их анализ позволил установить новые закономерности в температурных диаграммах ступеней малорасходных компрессоров с различными геометрическими и режимными параметрами. Выявлено наличие минимума температуры газа на участке расширения в ступенях малорасходных компрессоров с линейным приводом, отличающихся развитой теплообменной поверхностью цилиндра и низкой частотой рабочего цикла. Установлено, что это результат перераспределения количества теплоты, отводимого на отдельных участках рабочего цикла, обусловленного резким снижением температуры газа в конце процесса нагнетания в сочетании с ростом текущей теплообменной поверхности цилиндра и снижением коэффициента теплоотдачи в процессе расширения.

Ключевые слова: малорасходный компрессор, аксиальный и линейный привод, ступень, высокое отношение давлений, низкая средняя скорость поршня, рабочие процессы, теплообмен, моделирование, численный анализ.

Список литературы

1. Грезин А.К., Зиновьев В.С. Микрокриогенная техника. – М.: Машиностроение, 1977. с. 230.

2.Фотин Б.С., Пирумов И.Б., Прилуцкий И.К. Поршневые компрессоры. – Л.: Машиностроение, 1987. 372 с.

3.Чеботарёв А.А. Специализированные автотранспортные средства: выбор и эффективность применения. – М: Транспорт, 1988. 159 с.

4.Бусаров С.С. Повышение эффективности компрессорного оборудования дорожно-строительных машин: дис.… канд. техн. наук. – Омск., 2008. 212 с.

5. Белышева К.А., Маковеева А.С., Молодов М.А. и др.Особенности работы дожимающих газовых компрессоров при переменном начальном давлении // Вестник Международной академии холода. 2016. № 1. С. 47-54.

6. Зиновьев В.А.Краткий технический справочник. Часть 1. Изд. второе. – Москва: Госиздат технико-теоретической литературы, 1952.

7. Manzagol J., d`Harboullé P., Claudet G., Baguer G.G.Cryogenic scroll expander for claude cycle with cooling power of 10 to 100 Watts at 4.2 K // Advances in Cryogenic Engineering: Proceedings of the Cryogenic Engineering

Conference, Madyson, USA, 2002. р. 267-274.

8. Oralli E.Conversion of a scroll compressor to an expander for organic Rankine cycle: modeling and analysis: thesis Master of Applied Science. Ontario, USA, 2010. 146 с.

9. Orosz M., Mueller A., Quolin S., Hemond H. Small scale solar ORC system for distributed power // Conference Solar Paces 2009: abstracts of the International conference, Berlin, Germany, 2009. р. 39-47.

10. Iglesias A., Favrat D.Innovative isothermal oil-free co-rotating scroll compressor–expander for energy storage with first expander tests // Energy Conversion and Management. Lausanne, 2014. No 85. р. 565-572.

11.Dry gas seals point the way to oil-free compressors // Chem. Eng. (Gr. Brit.). 1988. No 451. P. 21.

12.Liang, K.Areview of linear compressors for refrigeration// International Journal of Refrigeration. 2017, Vol. 84, P. 253-273.

13.Электроцилиндры, линейные приводы, актуаторы. // Прогрессивные технологии. [электронный ресурс]: http://p-techno.ru/.

14.Compressed air spirales non lubrifiees //Mach. Prod. 1993. No 596, P.87.

15. Shahani A.R. [et al]. Dinamic simulation of a high pressure regulator // JCARME. 2011. Vol. 1. No1. P. 17-28.

16. Регуляторы давления АРТ-85. Руководство по эксплуатации АР 3109.000 РЭ: разработчик и изготовитель ЗАО НПО «АРКОН». – М., 2007. 19 с.

17. Прилуцкий И.К. Метод определения мгновенных локальных коэффициентов теплоотдачи в элементах ступеней машин объeмного действия. // Технические газы. 2013. № 4. с. 19-26.

18. Прилуцкий А.И., Прилуцкий И.К. Объемная производительность

поршневого компрессора V_вс= f(р_вс, Т_вс, R) = const !? // Компрессорная техника и пневматика, 2013. № 3. с. 35-41.

19. Prilutskiy I.K., Prilutskiy A.I., Snazin А.А., Molodov M.A. Theforecasting of single-row reciprocating expander temperature fields // Procedia Engineering – 2016, Vol. 152, pp. 412-419.

20. Громов А.Ю.Разработка поршневых ступеней с линейным приводом для малорасходных компрессорных агрегатов и исследование их рабочих процессов: дис. … канд. техн. наук. – Казань, 2017. 217 с.

21. Пат. 2593314РФ, МПК F04 B25/00. Многоступенчатый поршневой компрессор с улучшенными тактико-техническими характеристиками / В.Г. Деньгин, А.Ю. Громов, А.В. Ермаков. / № 2014144755/06; заявл. 05.11.2014; опубл. 10.08.2016, Бюл. № 22. 8 с.

22. Прилуцкий И.К., Ворошилов И.В.Опыт практического применения прикладной программы КОМДЕТ при оптимизации рабочих процессов и конструкций ступеней ПК и ПД на стадии проектирования. //Сборник докладов НПК. Краснодар, 16-18 мая 2013. с. 34-48.

23. Маковеева А.С. и др.Практическое использование программы КОМДЕТ-М для оптимизации конструкции поршневых компрессоров// Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Холодильная техника и кондиционирование». 2014. № 3.

Читать статью полностью