非充分冷却条件下全无油微型高压空压机效率评估研究

发布时间：2020-12-20 16:31

　　微型高压空压机在航空、航天以及民用等高端装备领域具有广泛的应用前景,为了提高充气的洁净度,减少润滑油对空气的污染,全无油化是微型空压机的发展趋势和国内外的关注焦点。然而,由于采用全无油的润滑方式,摩擦副发热严重,且微型空压机整体尺寸较小、冷却空间不足,在气体传入下一级前难以充分冷却,从而导致压缩机温升高,长期处于非充分冷却条件下工作,制约了其工作效率的提高。本文针对非充分冷却条件下空压机的效率开展理论和试验研究,从而为空压机的优化提供参考。本研究主要工作如下:根据不同结构型式的空压机所适应的工况、场合的不同以及本研究的技术指标,确定了微型高压空压机的总体结构方案,提出了一种斜盘式多级微型高压空压机,其中,级间冷却采用集成式级间冷却器。在此基础上,进行了微型高压空压机各级压力、温度以及结构参数的计算,并且通过在Workbench中数值仿真的方式对进气阀和排气阀的阀片参数进行了计算。基于空压机的热力学、运动学以及气阀片动态特性方程,建立了微型空压机的效率预估模型,通过此模型可以对缸内气体压力、温度、质量、气阀开度等过程参数和空压机各级的容积效率和等熵效率进行实时的动态监测。为表征空压机的不... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

意大利Balma空压机[5]

qVs/(m/min)图 1.2 各种型式压缩机的应用范围意大利的 Balma 公司[5]自成立以来，开发了多个系列、多个型号的微、小型空机，如图 1.3 所示，其最小型号的空压机排气量为 0.2m3/min，质量为 9kg，最高排气压力只有 1.2MPa，属于低压范畴，微型高压空压机仍没有成熟的产品。

德国 Bauer 公司[7]生产的高压空压机如图 1.5 所示，其最高输出压力可Pa，最小排气量为 0.064 m3/min，体积约为 550×330×400mm，重量为 31kg，应用领域为潜水呼吸、冷却等。美国 Rix 工业集团[8]生产的无油高压空压机如图 1.6 所示，其最高压力可MPa，重量为 2.72-4.5kg，可用于国防、航空航天、无人机的冷却等。

【参考文献】：
期刊论文
[1]舰船用级差式二级空压机热力学过程仿真分析[J]. 刁爱民.  海军工程大学学报. 2016(02)
[2]压缩机网状阀悬臂式弹簧的计算[J]. 潘树林,伍永强,刘小龙,广柯平,欧胜芳.  流体机械. 2016(03)
[3]大型往复式压缩机气缸内温度场与热应力分析[J]. 李启明,阎明印,汤赫男.  机械工程师. 2016(01)
[4]高温环境下微型高压空压机冷却方案设计[J]. 曹海泉.  压缩机技术. 2013(06)
[5]小型高压空压机改型设计研究[J]. 李奇,金丽琼,谭跃进,张和平,柳国庆,何超,吴敏.  流体机械. 2012(12)
[6]活塞压缩机气缸内气体的数值模拟[J]. 赵斌,孙铁.  压缩机技术. 2007(04)
[7]微型压缩机的性能分析[J]. 永田英彰,福田充宏,孙自伟.  家电科技. 2006(03)
[8]活塞式压缩机变工况热力学分析[J]. 高俊峰.  石油机械. 2000(03)
[9]微型压缩机风冷系统设计[J]. 李玉华.  流体工程. 1986(07)

硕士论文
[1]微型压缩空气储能发电系统建模及优化控制[D]. 汉田.山东大学 2017
[2]基于Matlab/Simulink的往复式压缩机工作过程模拟及实验研究[D]. 王继祥.华东理工大学 2016
[3]多级斜盘柱塞式气泵的研究[D]. 闫扬义.郑州大学 2016
[4]基于CFD往复式压缩机气阀的特性分析[D]. 隋国亮.沈阳工业大学 2013



本文编号：2928185