涡旋式膨胀机效率的研究（英文）

发布时间：2019-07-23 20:38

【摘要】：根据涡旋式膨胀机的工作原理,对涡旋式膨胀机进行动力学分析,得到了涡旋齿所受切向气体力的表达式,进而得出了输出转矩的表达式。以工程热力学的普遍原理为基础,得到了涡旋式膨胀机的有用功,结合气动功率概念,最终推导出涡旋式膨胀机有效热效率的表达式。在理论研究的基础上,设计了试验台,通过试验对结论进行了验证,证明了涡旋式膨胀机的效率与进气压力、体积流量、膨胀机转速之间的关系,并指出工质内泄漏对涡旋式膨胀机效率的影响,为提高涡旋式膨胀机的效率提供了理论基础。
[Abstract]:According to the working principle of the vortex expander, the dynamic analysis of the vortex expander is carried out, and the expression of the tangential gas force of the vortex tooth is obtained, and then the expression of the output torque is obtained. Based on the general principle of engineering thermodynamics, the useful work of vortex expander is obtained. combined with the concept of pneumatic power, the expression of effective thermal efficiency of vortex expander is derived. On the basis of theoretical research, a test-bed is designed, and the conclusion is verified by experiments. The relationship between the efficiency of vortex expander and intake pressure, volume flow rate and speed of expander is proved, and the influence of internal leakage of working fluid on the efficiency of vortex expander is pointed out, which provides a theoretical basis for improving the efficiency of vortex expander.
【作者单位】： 山东科技大学机械电子工程学院;
【基金】：financially supported by the National High Technology Research and Development Program (863 Program) (No.2009AA05Z12)
【分类号】：TB653

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 肖根福;刘国平;王俊亭;宋红滚;;基于动网格的涡旋压缩机内部流场数值模拟[J];机床与液压;2013年01期

2 童明伟;胡鹏;;涡旋式高压气体膨胀机做功过程的热力学分析[J];机械工程学报;2010年20期

3 杜桂荣,王训杰,刘涛,刘振全;虚拟装配技术在涡旋压缩机设计中的应用[J];机床与液压;2004年11期

4 沈永年;涡旋式膨胀机热力过程分析与实验研究[J];低温工程;2000年04期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李垒;陶乐仁;申玲;胡永攀;李庆普;;有机朗肯循环用涡旋膨胀机的改进与实验研究[J];化工进展;2017年05期

2 王吉岱;唐小庆;魏军英;马兰;;涡旋式膨胀机效率的研究（英文）[J];机床与液压;2017年06期

3 吴竺;朱彤;高乃平;谢飞博;潘登;;有机朗肯循环涡旋膨胀机性能测试与仿真分析[J];制冷技术;2017年01期

4 陈玉坤;李海生;武涛;史婷;杨乃赞;;涡旋压缩机压缩腔内气体非稳态流动研究[J];流体机械;2016年10期

5 刘国平;张国琳;李宇锋;李斌;;基于三棱柱动网格的涡旋压缩机三维流场模拟[J];机械设计与制造;2016年06期

6 程金明;杨紫娟;;涡旋压缩机压缩腔流场分析研究综述[J];石油和化工设备;2016年02期

7 李超;杨紫娟;丁凯;张官正;;涡旋压缩腔径向泄漏对内部流场影响的分析[J];流体机械;2016年01期

8 宋永兴;李天敏;夏明川;王君;;基于结构化网格涡旋压缩机泄漏状态研究[J];机械设计与制造;2015年08期

9 邱冠豪;吴超;黄山果;;矿井压气等熵膨胀与节流膨胀降温效果对比研究[J];中国安全生产科学技术;2014年04期

10 杨旭;张贤明;王立存;陈栋;张国进;陈彬;;UG软件在真空泵涡旋盘建模与仿真中的应用[J];真空;2013年02期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 肖根福;刘国平;王俊亭;宋红滚;;无油涡旋空气压缩机压缩过程研究[J];流体机械;2011年05期

2 岳向吉;巴德纯;苏征宇;张宇;;基于动网格的滚动活塞压缩机泵腔流动瞬态模拟[J];东北大学学报(自然科学版);2011年04期

3 张锴;翟俊霞;陈嘉南;赵云文;;微型齿轮泵内流场的动网格模拟和分析[J];兰州理工大学学报;2011年01期

4 黄思;杨国蟒;苏丽娟;;应用动网格技术模拟分析滚动转子压缩机的瞬态流动[J];流体机械;2010年01期

5 李超;罗辉;张芸豫;;不同涡旋型线压缩腔流场的模拟分析[J];压缩机技术;2009年04期

6 王志远;童明伟;原如冰;;涡流管的流道特性及制冷能力实验[J];重庆大学学报;2009年08期

7 ;Analysis and Online Diagnosis on Plugging Fault of Servo Valve in Electro-hydraulic Regulating System of Steam Turbine[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2009年02期

8 ;SIMPLIFIED SCALING TRANSFORMATION FOR THE NUMERICAL SIMULATION OF MEMS DEVICES WITH THIN FILM STRUCTURES[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2008年05期

9 周少伟;姜任秋;陈跃进;宋福元;王朋涛;张鹏;高超;;涡流管内温度分布试验研究[J];机械工程学报;2008年01期

10 王朋涛;姜任秋;宋福元;张鹏;周少伟;陈跃进;;涡流管能量分离过程的热力学模型[J];低温与超导;2006年05期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 范宏;消除膨胀机系统的安全隐患[J];深冷技术;2005年02期

2 李敏霞;马一太;李丽新;杨俊兰;;二氧化碳摆动转子膨胀机的受力分析[J];天津大学学报;2006年01期

3 甄宏续;;膨胀机进水的检修[J];工程设计与研究;2006年03期

4 姚琳;陈保权;魏福平;;膨胀机停车故障分析与处理[J];深冷技术;2008年05期

5 林少荣;杨学军;朱莹;;膨胀机振动信号电缆的改造[J];深冷技术;2009年S1期

6 王树林;;膨胀机增压后冷却器漏水事故分析[J];低温与特气;2013年03期

7 李美玉;郑祥领;李正平;;膨胀机后冷却器泄漏引起的故障分析与处理[J];氮肥技术;2013年04期

8 申忠芳;50─110/12型膨胀机的改进[J];深冷简报;1970年02期

9 古信清;55-210型膨胀机在不停分馏塔下检修[J];深冷技术;1976年01期

10 苏荣礼;55-201型膨胀机维修简介[J];深冷技术;1976年03期

相关会议论文 前10条

1 马静;赵远扬;李连生;束鹏程;;喷嘴对能量回收用冲击式膨胀机性能的影响[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年

2 张加雷;;大焓降、高转速膨胀机设计中几个问题的探讨[A];天然气分离与液化技术研讨会论文汇编[C];2000年

3 马一太;赵丽;;常规工质双转子膨胀机的分析与试验介绍[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

4 王冰圣;赵远扬;李连生;束鹏程;;低温余热回收用涡旋膨胀机模拟及性能测试[A];第十三届全国热泵与系统节能技术大会论文集[C];2008年

5 李世文;神本武征;;快速压缩膨胀机中柴油喷雾火焰的壁面碰撞传热(英文)[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

6 闫家义;;100万方/日7.0MPa天然气膨胀机的研制[A];天然气分离与液化技术研讨会论文汇编[C];2000年

7 李敏霞;马一太;刘圣春;苏维诚;;CO_2热泵摆动转子膨胀机样机的研制开发[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年

8 杨俊兰;马一太;刘圣春;管海清;;CO_2跨临界膨胀机循环最佳高压压力计算[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年

9 张美兰;马一太;李敏霞;;CO_2双缸滚动活塞膨胀机的实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

10 韦伟;刘杰;陈江平;;采用蜗旋式膨胀机的小型ORC系统实验研究[A];上海市制冷学会2011年学术年会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前3条

1 本报记者 戴敬华;借“前车之鉴”保设备稳定运行[N];中国冶金报;2005年

2 谭四祥　本报特约通讯员 汪建军;上士钟永林一手绝活饮誉高原[N];解放军报;2011年

3 钱文;国产PTA膨胀机已达到国际标准[N];中国石化报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 张业强;基于单螺杆膨胀机的有机朗肯循环系统性能研究[D];北京工业大学;2015年

2 宋盼盼;应用于有机朗肯循环的涡旋膨胀机非稳态流动特性研究[D];北京理工大学;2015年

3 李广华;基于两种热力循环的内燃机余热回收系统的研究[D];天津大学;2015年

4 李敏霞;二氧化碳跨临界循环转子式膨胀机的分析与实验研究[D];天津大学;2003年

5 张振迎;逆循环中能量回收涡轮膨胀机的理论和试验研究[D];天津大学;2014年

6 查世彤;二氧化碳跨临界循环膨胀机的研究与开发[D];天津大学;2003年

7 赵丽;制冷与热泵循环中膨胀部件的理论与试验研究[D];天津大学;2014年

8 曾宪阳;CO_2跨临界循环滚动活塞膨胀机和涡旋压缩机的研究[D];天津大学;2007年

9 姜云涛;CO_2跨临界水—水热泵及两缸滚动活塞膨胀机的研究[D];天津大学;2009年

10 安青松;CO_2滚动转子膨胀机内部相变膨胀过程机理分析与可视化试验研究[D];天津大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 王晓琼;一种耦合跨临界与亚临界有机朗肯循环系统性能分析[D];重庆大学;2015年

2 彭国勋;一种完全基于风能的供暖系统的基础研究[D];西南科技大学;2015年

3 张臣;型线结构对涡旋膨胀机性能影响的研究[D];北京理工大学;2015年

4 赵光耀;自由活塞膨胀机-直线发电机集成装置开发及试验研究[D];北京工业大学;2015年

5 赵戈平;二氧化碳工质的低温热源郎肯循环发电系统研究[D];上海交通大学;2014年

6 苑善通;低温地热能ORC发电系统涡轮膨胀机流场模拟研究[D];青岛科技大学;2016年

7 邹景煌;低品位热能有机朗肯循环热力学分析及实验研究[D];华北电力大学(北京);2016年

8 马杰;模糊免疫PID算法研究及其对膨胀机温度的控制[D];东北石油大学;2016年

9 余锦海;基于朗肯循环余热能量回收系统的膨胀机技术研究[D];湖南大学;2016年

10 常莹;自由活塞膨胀机—直线发电机集成系统的试验与仿真研究[D];北京工业大学;2016年

，

本文编号：2518390