高压直联便携式压缩机的瞬态过程热力学仿真计算开题报告

《高压直联便携式压缩机的瞬态过程热力学仿真计算开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、开题报告高压直联便携式压缩机的瞬态过程热力学仿真计算引言热力学计算是活塞式压缩机设计中重要的一环，是其他设计计算的基础和前提。热力学计算包括一般常规热力学计算和复算性热力学计算两部分【1】。一、选题的背景、意义1.压缩机的背景和意义压缩机应用范围很广，有时也称为通用机械。自20世纪70年代石油化工大发展之后，形成了与之配套的专用压缩机，如大化肥专用也所及、乙烯工业用“三机”等【2】。化工专用压缩机还包括传统的化工用压缩机，这些压缩机通常对材料密封，特别是真实气体的适应性有特殊的要求【3】。压缩机是蒸气压

2、缩制冷循环中最主要的耗功部件，因此降低制冷循环系统能耗主要取决于是否能够显著降低压缩机的能耗。压缩机是压缩气体提高气体的压力并输送气体的机械【4】。它在石油、化工、医药、食品、建筑、矿山、道路、机械、运输等行业中，起着重要的甚至是关键性的作用【5】。因此压缩机和泵、风机以及电动机一起，被认为是衡量一个国家机械工业发展状况和水平的标志之一【6】。2.热力学计算对于工程设计中的必要性在制冷系统设计和优化过程中，需要对制冷系统的组成部件及系统的运行规律进行模型和基本关系的研究【7】。制冷压缩机是压缩式制冷系统

3、的关键部件和动力源，但其处于高温高压、油气混合、瞬变温压等状况下，并且在实际运行时其工作状况是大幅度变化的，因此对其研究尤其困难和复杂，目前此方面的研究工作相对少一些，这里仅对制冷活塞式压缩机也是压缩机中应用最广泛的一种【8】。活塞式压缩机以增压效率高，输出压力大而被广泛利用，往复式活塞式压缩机的设计基础是热力计算，而每一台根据使用部门提出的参数和要求来设计的压缩机所进行的热力学计算、复算性计算都是一个反复而且繁琐的过程，每一台新设计的压缩机都必须进行热力计算，压缩机参数（各级的公称压力、温度、行程容积

4、、气缸直径等）的确定直接影响压缩机的工作性能【9】。此热力学计算在工程设计中既有一定的价值和意义。3.国内外研究现状及发展趋势目前,除了活塞式压缩机,我国其他各类压缩机机型,如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用,为用户在机型的选择上提供了更多的可能性【10】。随着经济的高速发展,我国的压缩机设计制造技术也有了长足进步,在某些方面的技术水平也已经达到国际先进水平【11】。从目前国外制冷机制造业来看,高速多缸活塞式制冷压缩机在1.254×106J/h以下的冷量内,仍占据很大优势,在1

5、.254×106～2.09×106J/h冷量内,则处于和螺杆式压缩机并存发展、互相竞争的态势【12】。近年来,国外高速多缸活塞式压缩机,在结构形式上没有多大的变化,各制造厂家主要致力于改进压缩机的局部结构和工艺,提高产品的工作性能,延长使用寿命【13】。高速多缸型活塞式压缩机产品正由开启式向半封闭式或全封闭式方向发展【14】。据外刊报道,在日本除船用仍采用5.5～7.5kW开启式压缩机外,其余都从开启式转为半封闭式【15】。即使15kW以上的中型制冷机,也已向半封闭式方向发展【16】。对活塞式压缩机热力

6、、动力计算方法的深入研究与通用计算软件的开发可以提高活塞式压缩机设计计算精度和产品研发的成功率，将广大的工程技术人员从大量烦琐的、重复的计算中解放出来，缩短产品研发周期，对提高我国的压缩机技术具有重要意义【17】。二、相关研究的最新成果及动态目前国内外压缩机发展日新月异，改变技术含量比较大，主要以精确为发展目标为主。对活塞式压缩机热力、动力计算方法的深入研究与通用计算软件的开发可以提高活塞式压缩机设计计算精度和产品研发的成功率，将广大的工程技术人员从大量烦琐的、重复的计算中解放出来，缩短产品研发周期，对

7、提高我国的压缩机技术具有重要意义【18】。国外往复式活塞压缩机发展方向为大容量、高压力、结构紧凑、效率高、排气净化能力强；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，使气阀寿命大大提高【19】。压缩机发展从热力学计算角度来看，应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软件等，提高计算准确度，通过综合模拟模型预测压缩机在实际工况下的性能参数，以提高新产品开发的成功率【20】。三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标1.研究内容及技术路线本文要阐述的主要研究路线是对往复式

8、压缩机的动力和热力计算，是压缩机设计中基本的、重要的一项工作，根据压缩机型号成分、气量、压力等参数要求，经过热力计算得到压缩机的级数、列数、气缸尺寸等结构参数并确定电机功率。（1）排气量大小与压缩机参数的关系通过参考文献和发现作者认为排气量是压缩机的重要性能参数之一。它不但是工艺生产上的重要指标，而且也是确定机器驱动功率以及机器参数、结构型式和尺寸的重要依据。排气量通常是指单位时间内，压缩机排出的气体经换算到最初吸气状态下的气体体积量。（2