Узагальнена модель робочого процесу рідинно-кільцевої компресорної машини

Abstract

У дисертаційній роботі наведені: математична модель для визначення витратних, енергетичних та термічних параметрів одноступеневої рідинно-кільцевої компресорної машини (РКМ) простої дії, що працює у компресорному чи вакуумному режимі для будь-яких співвідношень робочих середовищ, результати експериментального дослідження її робочого процесу з визначенням витратних, термічних та енергетичних параметрів машини для компресорного режиму роботи, досліджено розподіл температурних полів у робочій порожнині РКМ у радіальному та осьовому напрямах та за кутом повороту для різних геометричних співвідношень робочих елементів машини, виконано зіставлення результатів чисельного та експериментального досліджень. Основним змістом роботи є створення узагальненої моделі робочого процесу РКМ, яка б враховувала вплив тепломасообмінних процесів на її витратні та енергетичні характеристики. На базі отриманої моделі створено інженерну методику розрахунку витратних та енергетичних характеристик машини та програмний продукт. // Русск. версия: В диссертационной работе приведены: математическая модель для определения расходных, энергетических и термических параметров одноступенчатой жидкостно-кольцевой компрессорной машины (ЖКМ) простого действия, которая работает в компрессорном или вакуумном режиме для любых сочетаний рабочих сред; результаты экспериментального исследования ее рабочего процесса с определением расходных, термических и энергетических параметров машины для компрессорного режима работы; исследовано распределение температурных полей в рабочей полости ЖКМ в радиальном направлении и по углу поворота для разных геометрических соотношений рабочих элементов машины; проведено сопоставление результатов численного и экспериментального исследований. Основным содержанием работы является создание обобщенной модели рабочего процесса ЖКМ, которая бы учитывала влияние тепломассообменных процессов на ее расходные и энергетические характеристики. В диссертационной работе ЖКМ рассматривается в виде термомеханической системы открытого типа. Из общего энергетического баланса, не углубляясь в рассмотрение гидродинамики потоков жидкости и газа, получено выражение для определения удельной мощности машины. Расчетное выражение может применяться для расчета ЖКМ для любых сочетаний рабочих сред, а также для разных режимов работы машины. Учет тепломассообменных процессов производится путем определения по известным зависимостям количества теплоты, подведенной или отведенной (в зависимости от типа процесса) от рассматриваемой среды, а также вызванное этими процессами перераспределение массы рабочих сред. Предложена кинематическая модель движения жидкости в рабочей полости машины и получено выражение для определения радиуса-вектора формы внутренней поверхности жидкостного кольца. Результаты сравнений формы внутренней поверхности жидкостного кольца, которая была получена расчетным путем по предлагаемой методике с учетом поправочного коэффициента на изменение давления газа в рабочей ячейке по углу поворота рабочего колеса, показала хорошее совпадение с результатами, полученными экспериментальным путем. Рассмотрено движение газожидкостной смеси через щель в торцовом зазоре и разработана методика расчетного определения величины перетечек газа для отдельно взятой ячейки, которая находится на произвольном углу поворота рабочего колеса в зоне сжатия. Также определена суммарная величина перетечек в торцовом зазоре машины вцелом. Сравнение величины перетечек через торцовые зазоры, полученной расчетным путем, с экспериментальными исследованиями дает хорошее совпадение результатов. На базе полученной модели создано инженерную методику расчета термических, расходных и энергетических характеристик машины и программный продукт. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/306