Авторы

Прогноз параметров экспериментальной ступени компрессора с линейным приводом и переменным диаметром цилиндра при работе в составе систем электрохимической регенерации воздуха

DOI: 10.17586/1606‑4313‑2021‑20‑4-18-29
УДК 621.592

Прогноз параметров экспериментальной ступени компрессора с линейным приводом и переменным диаметром цилиндра при работе в составе систем электрохимической регенерации воздуха

Прилуцкий И.К. , Казимиров А.В., Молодова Ю. И., Татаренко Ю.В.

Ссылка для цитирования: Прилуцкий И.К., Казимиров А.В., Молодова Ю.И., Татаренко Ю.В. Прогноз параметров экспериментальной ступени компрессора с линейным приводом и переменным диаметром цилиндра при работе в составе систем электрохимической регенерации воздуха // Вестник Международной академии холода. 2021. № 4. С.18-29.

Аннотация
В работе рассматриваются вопросы совершенствования методов расчета и конструкций компрессоров с линейным приводом, работающих на газовых смесях. Приводятся результаты численного анализа работы ступени поршневого компрессора с линейным приводом при переменном диаметре цилиндра в диапазоне от 90 до 200 мм. Исследование проведено на базе различных модификаций апробированной программы «КОМДЕТ-ВКА». При численном анализе в качестве рабочего вещества принята водородсодержащая смесь. Доказано повышение изотермного индикаторного и механического КПД компрессора соответственно на 2 и 4 % по мере увеличения диаметра цилиндра ступени в заданном диапазоне.

Ключевые слова: поршневой компрессор, моделирование, линейный привод, поршень, сжимаемый газ.

Список литературы

1. Вороненко Б. А., Крысин А. Г., Пеленко В. В., Цуранов О. А. Введение в математическое моделирование. СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. 44 с.

2. Татаренко Ю. В. Введение в математическое моделирование характеристик паровых компрессорных холодильных машин. СПб.: Университет ИТМО; ИХиБТ, 2015. 100 с.

3. Дзитоев А. М., Дзитоев М. С., Каземиров А. В., Загорный С. В., Пеньков М. М.Системы газоснабжения и вакуумная техника ракетно-космических комплексов. СПб.: ВКАим. А. Ф. Можайского, 2021. 371 с.

4. Davey G. Review of the Oxford cryocooler // Adv. Cryog. Eng. 1990. 35 B. Р. 1423–1430.

5. U.S. Patent 5,947,708. Issued 9-7-1999. "Axial Flow Valve System for Linear Compressor". Patented in Japan.

6. U.S. Patent 5,993,178. Issued 11-30-1999. "Linear Compressor". Patented in Japan.

7. U.S. Patent 5,722,817. Issued 3-3-1998. "Noise-Reducing Apparatus for Linear Compressor". Patented in Japan.

8. Lee H. K., Song G. Y., Park J. S., Hong E. P., Jung, W. H., Park K. B. Development of the Linear Compressor for a Household Refrigerator // Intern. Compressor Engineering Conference. 2000. P. 1364.

9. Liang K., Dadd M., Bailey P. Clearance seal compressors with linear motor drives. Part I: Background and system analysis / Proc IMechE. Part A. J Power and Energy. 2013. № 227(3). Р. 242–251.

10. Bailey P. B., Dadd M.W., Stone C.R. An oil-free linear compressor for use with compact heat exchanger // Proceedings of the international conference on compressors and their systems, IMechE. London, 2009. Р. 259–268.

11. Турлубаев Е. С., Краснова Ю. Ю. Исследование макетного образца компрессора с линейным приводом LV 3305 // Молодой ученый. 2014. № 17 (76). С. 109–112.

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

13. Патент 2593314Российская Федерация, МПК F 04 B 25/00. Многоступенчатый поршневой компрессор с улучшенными тактико-техническими характеристиками / Деньгин В.Г., Громов А.Ю., Ермаков А.В.;

№ 2014144755/06; заявл. 05.11.2014; опубл. 10.08.2016, Бюл. № 22.

14. 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.

15. Юша В. Л., Бусаров С.С. Экспериментальная оценка «индикаторного коэффициента подачи» поршневой длинноходовой компрессорной ступени // Компрессорная техника и пневматика. №3. 2020. С. 39–42.

16. Бусаров С.С., Винникова И.С., Бусаров И.С., Кобыльский Р.Э., Галкова А.А. Перспективы разработки малорасходных компрессорных агрегатов среднего и высокого давления // Компрессорная техника и пневматика. № 4. 2020. С. 14–17.

17. Бусаров С.С., Недовенчаный А. В., Кобыльский Р. Э., Бусаров И.С., Бакулин К.А. Экспериментальное исследование поршневого длинноходового компрессорного агрегата с электромеханическим приводом // Компрессорная техника и пневматика. № 2. 2021. С. 32–35.

18. Иванов В. И. Исследование теплообмена в проточной части поршневых компрессоров: дис… канд. техн. наук. Л.:1979.

19.Прилуцкий И. К. Разработка, исследование и создание компрессоров и детандеров для криогенной техники: дис… докт. техн. наук. Л.: 1991.

20. Прилуцкий И. К.Метод определения мгновенных локальных коэффициентов теплоотдачи в элементах ступеней машин объёмного действия // Технические Газы. №4. 2013. С. 19–26.

21. Григорьев А. Ю. О нестационарном теплообмене в рабочей камере машин объёмного действия в процессах сжатия и расширения // Вестник Международной академии холода. 2001. № 1. С. 7–10.

22. Григорьев А. Ю. Влияние остаточных вихревых явлений процесса всасывания на течение газа в рабочей камере ступени поршневого компрессора // Вестник Международной академии холода. 2002. № 1. С. 7–9.

23. Григорьев А. Ю. Анализ и прогнозирование параметров рабочих процессов расширительных и компрессорных машин: дис… докт. техн. наук. СПб.:2005.

24.Прилуцкий А. И., Прилуцкий И. К., Иванов Д. Н., Демаков А. С. Теплообмен в ступенях машин объёмного действия. Современный подход // Компрессорная техника и пневматика. 2009. № 2. С. 16–23.

25. Прилуцкий А.И., Прилуцкий И.К., Борзенко Е.И., Молодова Ю.И. Анализ работы ступени компрессора с учетом свойств сжимаемой среды // Технические Газы. 2013. №1. С. 62–68.

26. Колеснев Д. П., Белышева К. А., Маркова П. Ф., Сназин А. А., Молодова

Ю. И., Прилуцкий И. К. Анализ теплового состояния ступени поршневого компрессора // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Холодильная техника и кондиционирование». 2014. № 3 (14). С. 24–36.

27. Прилуцкий А. И. Развитие теории, методов расчета и оптимального проектирования поршневых компрессорных и расширительных машин: дис… докт. техн. наук. СПб.: 2015.

28. 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.

29. Прилуцкий И.К., Прилуцкий А.И., Маковеева А.С., Молодов М.А. Алгоритм ввода в программу КОМДЕТ рабочих смесей произвольного долевого состава. СПб: Университет ИТМО, 2018. 79 с.

30. Патент 2734088 Российская Федерация. Ступень поршневого компрессора с жидкостным охлаждением / Пеньков М. М., Казимиров А. В., Молостов А. В., Прилуцкий И.К., Ведерников М. В., Молодова Ю. И., Горбушин А. Л.;

заявитель и патентообладатель ВКА им. А.Ф. Можайского; заявл. 09.12.2019, опубл. 12.10.2020, Бюл. № 29.

31. Прилуцкий И. К., Казимиров А. В., Молостов А. В., Прилуцкий А. И., Молодова Ю. И., Ворошилов И. В. Анализ рабочих процессов и оценка уровня механического КПД поршневых компрессоров с ЛП для систем газоснабжения и жизнеобеспечения объектов вооружения // Труды Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского. 2019. Вып. 671. С. 259–279.

32.Пеньков М. М., Прилуцкий И. К., Прилуцкий А. И. Основы расчета и оптимального проектирования поршневых компрессоров и детандеров на унифицированных базах / СПб.: ВКА им. А. Ф. Можайского, 2020. 304 с.

33. Молостов А. В., Казимиров А. В., Молодова Ю. И., Прилуцкий И. К., Прилуцкий А. И., Зверев П. О. Прогноз параметров экспериментальной ступени компрессора с линейным приводом при переменном конечном давлении // Компрессорная техника и пневматика. 2020. № 3. С. 32–38.

34. Молостов А. В., Наумчик И. В., Казимиров А. В., Прилуцкий И. К., Молодова Ю. И., Прилуцкий А. И., Зверев П. О. Влияние масштабного фактора на текущие и интегральные параметры ступени поршневого компрессора с линейным приводом // Компрессорная техника и пневматика. 2020. № 4. С. 34–42.

35. Казимиров А. В., Молостов А. В., Наумчик И. В., Прилуцкий И. К. Система хранения перспективных ракетных топлив на базе сжиженного природного газа. // Труды Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского. 2020. Вып. 673. С. 206–211.

36. Казимиров А. В., Прилуцкий И. К., Молостов А. В. Система хранения сжиженного природного газа для ракетно-космического комплекса // Сб. статей ХIВсероссийской научно-практической конференции. Пенза: МЦНС «Наука и просвещение». 2020. С. 44–48.

37. Прилуцкий И. К., Казимиров А. В., Татаренко Ю. В., Молодова Ю. И., Молостов А. В.Методикаобоснования уточненных промежуточных давлений в газовом тракте многоступенчатых компрессоров на стадии поверочного расчета // Компрессорная техника и пневматика. 2021. № 2. С. 20–25.

Читать статью полностью