液环压缩机吸入压缩性能分析及实验研究

发布时间：2020-06-22 05:39

【摘要】：液环压缩机是以液体作为能量传输介质,抽吸和增压气体的通用机械,具有结构简单,操作使用方便,气体近似等温压缩等特点,可用于抽送易燃易爆、含粉尘的气体,在石油与天然气、化工、煤矿、造纸印刷等领域得到了广泛应用。然而,液环压缩机内部涉及较为复杂的气液两相流动,且有关液环压缩机理想工作循环的传统理论与实际性能偏差较大,制约了其吸入压缩性能和可靠性的提高。为此,本文从外特性测试、理论分析、性能计算、数值模拟几方面入手,在重点研究液环压缩机单体性能的基础上,辅以研究液环压缩机与管路系统联合工作的性能变化规律,为液环压缩机优化设计和应用提供理论依据。本文具体开展的工作内容如下:(1)液环压缩机外特性性能测试。实验内容主要包括测定不同型号的液环压缩机在给定转速,不同排气压力下的吸气量、轴功率等参数并得到液环压缩机的效率。外特性测试一方面为相似定律的推导提供数据来源,另一方面与理论计算结果进行对比,验证本文所建立的理论模型对液环压缩机性能预测的可行性。(2)液环压缩机性能相似定律的研究。采用半经验半理论的方法,在液环压缩机外特性性能测试的基础上,对实验数据进行统计回归,并借助Matalb的polyfit函数进行拟合,分别得到了液环压缩机吸气量、轴功率与几何比值和转速间的关系式,进而得到了适用于液环压缩机性能的相似定律。(3)液环压缩机实际工作循环理论模型的研究。基于“吸气-压缩-排气-膨胀”的实际工作循环,建立了实用化的液环压缩机工作理论模型。研究了液环压缩机排气残留气体流量、膨胀过程及其膨胀后气量的计算方法,得到了液环压缩机实际吸气量、轴功率及效率的预测公式,实现了液环压缩机吸入压缩性能的预测。(4)系统性能影响因素的研究。在Flowmaster流动系统仿真平台建立了液环压缩机系统模型,探究液环压缩机与管路系统联合工作的性能变化规律。主要研究了系统装置参数包括叶轮转速、叶轮半径、管道长度、管径、阀门开度等参数的改变及液环压缩机串联、并联工作时对系统性能的影响,为液环压缩机运行工况的调节提供参考。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH45
【图文】：

液环压缩机,工作原理

一种通用流体机械设备，其进口处于大气压状态液体作为能量传递的介质，从而实现抽吸及为气简单，操作使用方便，气体等温压缩等特点在国户对其性能和可靠性的要求也日益提高。因此要求其具有良好的吸入压缩性能，同时也对液面提出了更高要求。缩机吸入压缩性能分析及实验的研究是依托于机的产学研项目。项目旨在研究基于实际工作循及液环压缩机与管路系统联合工作性能调节等能分析、优化设计及应用提供切实可行的理论基作原理及特点构如图 1-1 所示，主要包括吸气口、排气口、叶轮

性能曲线,液环压缩机,吸气量,性能曲线

华南理工大学硕士学位论文压缩机工作机理及性能也有了一定认识。但与其它叶片泵和压缩机基础研究工作的报道仍然有限，对于液环压缩机单体工作理论的研究仍存在以下问题：在液环压缩机工作理论循环方面，基于理想工作循环的传统理论如图 1-2 所示，按照“吸气-压缩-排气”理想工作循环模型得到量（thQ ）不能很好地与实际吸气量（sQ ）相吻合，存在一定偏较大的工况。因此需要建立液环压缩机实际工作循环理论模型，测。

【参考文献】