Авторы

О моделировании центральной области спирального компрессора

DOI: 10.17586/1606-4313-2018-17-3-45-52
УДК 621.5.041

О моделировании центральной области спирального компрессора

Косачевский В. А.

Ссылка для цитирования: Косачевский В.А. О моделировании центральной области спирального компрессора // Вестник Международной ака-демии холода. 2018. № 3. С. 45-52

Аннотация
На основе истории появления спиральных компрессоров (СПК), показаны их преимущества перед другими типами компрессоров, выявлены основные области применения СПК и других спиральных машин объемного действия. Рассмотрена проблема моделирования центральной части спирального компрессора. Рассмотрены особенности геометрии СПК, системы его спиральных рабочих органов. Описаны принципы построения образующей спирали в зависимости от вида базовых геометрических кривых, различные схемы центральной части спи-рального компрессора. Сформулированы условия обрезки спиралей с целью упрощения конструкции, проведен анализ и обсуждение наличия и отсутствия сопряжений ребер спиралей и их влияния на характеристики компрессора. Показана необходимость наличия современ-ной научно-технической базы и высокого уpовня технологической подготовки промышленности для пpоизводства спиральных компрессоров.

Ключевые слова: спиральный компрессор, производительность компрессора, моделирование центральной части, сопряжения ребер спиралей, эвольвента окружности, Архимедова спираль, расположение окна нагнетания.

Список литературы

1. Hiraga M., Sakaki M., Shimizu S., Mabe A., Tsukagosi Y.,Terauchi K. Scroll compres-sors for vehicle air conditioning // Refrigera-tion. 1987. v. 62, No 720, p. 1106.

2. Scroll compressor FX-80 for automo-tive air-conditioner // Mitsubishi heavy indus-tries Ltd. Technical Rev., 1987. v. 24. No 3. p. 233.

3. High efficiency and lightweight railway vehicle air conditioners using inverterdriven scroll compressors // Hitachi Rev., 1988, v. 37, No 6, p. 427.

4. Spinnler F. Verdrängermaschine nach dem Spiralprinzip. Swiss Patent No 673680, BBC Brown Boveri AG, 30.03.1990.

5. Spinnler F. Verdrängermaschine nach dem Spiralprinzip. Swiss Patent No 675451. ASEA Brown Boveri AG, 1990.

6. Orosz Matthew S., Mueller Amy V., Dechesne Bertrand J., Hemond Harold F. Geometric design of scroll expanders opti-mized for small organic Rankine cycles // Journal of engineering for gas turbines and power. April 2013. Vol. 135(04). DOI: 10.1115/1.4023112

7. Ивлев В.И., Мисюрин С.Ю. Расчетные и экспериментальные характеристики спи-ральной машины, работающей в режиме газового мотора // Доклады Академии наук. 2017. т. 472. № 3. с. 278-281.

8. Uchikawa N., Terada H., Arata T. Scroll compressors for air conditioners // Hitachi Rev. 1987. vol. 36. No 3. p. 155.

9. Буpданов Н.Г., Канышев Г.А. Спиpальные компpессоpы для холодильных машин, – M: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991.

10. Кочетова Г.С., Сакун И.А. Состоя-ние и напpавление pазвития спиpальных компpессоpов. – М: ЦИНТИхимнефтемаш, 1988.

11. Creux Léon, Rotary engine, Patent No 801182, USA, 1905.

12. Montelius Carl Oscar Joseph. Rotary compressor or motor. Patent USA No 2324168, 1943.

13. Güttinger Heinrich. Displacement ma-chine for compressible media, Patent USA No 3989422, 02.11.1976.

14. Gravesen J. & Henriksen C. The Geometry of the Scroll Compressor. // Society for Industrial and Applied Mathematics. 2001. Vol. 43, pp. 113-126.

15. Bukac Hubert. The theory of scroll profile. Proc. ICEC at Purdue Univ., 2006. p. 1747.

16. Bell, I., Groll, E. A., Braun, J. E., and King, G. Update on scroll compressor chamber geometry. International compressor engineering conference, Purdue, West Lafayette, IN. July 12-15, 2010, Paper No. 2033.

17. Wang Zongyan. A new type of curve used in the wrap design of the scroll compres-sor. Wuhan instrumental fabrik, PRC, Proc. ICEC at Purdue Univ., 1992. p. 1089.

18. Сакун И.А., Кочетова Г.С. Веpтикальная спиpальная машина, а.с. СССР № 1576724. – Л.: ЛТИХП, 7.07.1990.

19. Верный А.Л., Ибрагимов Е.Р., Ибра-гимов Н.Б., Налимов В.Н., Хисамеев И.Г. Автоматизированная холодильная установ-ка со спиральным компрессором // Сб. науч. трудов «Научно-технические и производ-ственные проблемы холодильного компрес-соростроения». – СПб.: АО «НИИТурбо-компрессор», 1997. вып. 3. с. 3-6.

20. Верный А.Л., Ибрагимов Е.Р., Иб-рагимов Н.Б. и др. Разработка и освоение моноблочной холодильной машины со спи-ральным компрессором 21АР4-2-3 // Тезисы докл. ХI международной научно-технической конференции по компрессор-ной технике. – Казань, Спб., 1998. с. 87.

21. Bush J.W., Elson J.P. Scroll compres-sor design criteria for residential air condition-ing and heat pump applications. Part I. Me-chanics. Proc. ICEC at Purdue Univ., 1988, p. 83 // Part II. Design criteria. Ibidem, 1988. p. 93.

22. Bush J.W., Beagle W.P. Derivation of a general relation governing the conjugacy of scroll profiles // Hermetic Compressor Engi-neering, United Technology Carrier Corpora-tion, Syracuse, New York 13221. Proc. ICEC at Purdue Univ., 1992, p. 1079.

23. Bush J.W., Beagle W.P. Minimum di-ameter scroll component, Patent USA No 18424, 1992.

24. Карпухин Г.В.,Сакун И.А. Обобщен-ный принцип нахождения огибающих ана-литически однородных кривых, применяе-мых для спиралей в холодильных компрес-сорах // Межвуз. сб. научных трудов «По-вышение эффективности процессов холо-дильных машин и установок низкопотенци-альной энергетики». – СПб.: СПбТИХП, 1992. с. 103.

25. Карпухин Г.В., Сакун И.А. Построе-ние конфигураций рабочих элементов спи-рального компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 1994. № 4-5. с. 45.

26. Косачевский В.А., Сысоев В.Л. К во-просу о методе расчета формы рабочего элемента спирального компрессора // Меж-вуз. сб. научных трудов «Повышение эф-фективности процессов холодильных ма-шин и установок низкопотенциальной энергетики». – СПб.: СПбТИХП, 1992. с. 39.

27. Косачевский В.А. О геометрии ра-бочих элементов спирального компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 1994. № 4-5. с. 49.

28. Косачевский В.А. Разработка метода расчета и анализ рабочего процесса спи-ральных компрессоров: дисс… канд. техн. наук. – СПб.: Гос. техн. университет, 1998. 188 с.

29. Косачевский В.А. О математической модели рабочего процесса спирального компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 1997. № 1-2 (14-15). с. 40.

30. Ефремов С.Н., Шестакович И.А. Профильный расчет образующих спиралей холодильного компрессора // Вестник Сев-ГТУ. Серия: Механика, энергетика, эколо-гия. 2005. Вып. 67. с. 148-153.

31. Ефремов С.Н., Шестакович И.А. Термодинамический расчет спирального холодильного компрессора кондициониро-вания воздуха // Вестник СевГТУ. Серия: Механика, энергетика, экология. 2006. Вып. 75. с. 154-158.

32. Ефремов С.Н. Анализ перетечек хладагента в спиральных холодильных компрессорах // Вестник СевГТУ. Серия: Механика, энергетика, экология. 2008. Вып. 87. с. 107-110.

33. Верный А.Л., Ибрагимов Е.Р., Ибра-гимов Н.Б., Налимов В.Н., Хисамеев И.Г. Результаты испытаний макетного образца спирального компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 1996. № 1-2(10-11). с. 70.

34. Косачевский В.А., Сысоев В.Л. Ва-риант профиля концевого участка рабочего элемента спирального компрессора // Меж-вуз. сб. научных трудов «Повышение эф-фективности процессов холодильных ма-шин и установок низкопотенциальной энергетики». – СПб.: СПбТИХП, 1992. с. 41.

35. Карпухин Г.В., Сакун И.А. Построе-ние начальных участков рабочих элементов спирального компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 1996, № 1-2 (10-11), с. 73.

Читать статью полностью