Диссертация (1025207), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Выполнена оценкапогрешности измерений – максимальная погрешность определения ηs приработе на воздухе составляет ±3,1 %. Доказано, что спиральная машина можетработать эффективно как в режиме компрессора, так и в режиме детандера;максимум ηs , полученный в эксперименте составляет 58,9 %. Установленаустойчивая работа спирального детандера в парожидкостной области дляхладона R141b. Проведено исследование спиральной машины в режимепневмомотора.
Установлено, что максимумы КПД при работе в режимедетандера и пневмомотора совпадают.2. Предложена и разработана методика расчёта спирального детандера.Методика была проверена сравнением расчёта с экспериментальнымиданными.3. Произведена оценка структуры потерь и основные составляющие.Рассчитан коэффициент быстроходности машины.4. Проведён анализ полученных результатов, который показал, чтопредложенная методика позволяет с точностью приемлемой для инженерныхрасчётов (7 %), рассчитывать геометрические характеристики машины,сравнение исследуемой машины с существующими образцами и результатамидругих исследований.5.
Предложены рекомендации по улучшению спиральной машины дляработы в режиме детандера. Показаны предполагаемые области применения.123УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯC – скорость, м/с.с – удельная теплоёмкость, кДж/(кг∙К)сPвозд – удельная изобарная теплоёмкость воздуха, кДж/(кг∙К)e – эксцентриситет спирали, мG – массовый расход, кг/сh – высота спирали, мhi – энтальпия, кДж/кгk – показатель изоэнтропыKp – коэффициент расходаMкр – крутящий момент силы на валу, Н∙мNв – мощность на валу, кВтn – показатель политропыn0 – частота вращения вала, об/минnуд – удельное число оборотовP – абсолютное давление, барq – удельный расход, (м3/мин)/кВтQторм – тепловая мощность, отведённая от тормозного устройства, кВтQх – холодопроизводительность, кВтr0 – полярный радиус спирали, мR – газовая постоянная, кДж/(кг∙К)Re – число РейнольдсаS – длина дуги спирали, мs – энтропия, кДж/(кг∙К)t – шаг спирали, мT – температура, КV – объёмный расход, м3/с– объём, м3v – удельный объём, м3/кг124z – число полуокружностей спиралиδ – толщина спирали, мδз – радиальный зазор спиралей, мεг – геометрическая степень расширенияζ – относительные потериη – КПДθ – угол поворота вала детандера, радθ1 – угол начала процесса расширения, радθ2 – угол начала процесса выпуска газа из спиралей, радθп – закрутка спирали, радλ – коэффициент подачиμ – динамическая вязкость, Па∙сΔh – теплоперепад (разность энтальпий), кДж/кгΔP – разность давлений, ПаΔT – разность температур, Кπг – геометрическая степень расширения по давлениямπд – степень расширения детандераτ – время, минϕ – угол спирали, радϕ1 – начальный угол спирали, радϕ2 – конечный угол спирали, радω – угловая частота вращения вала, 1/сИНДЕКСЫ0 – в начале процесса расширения1 – в начале процесса выхлопа (впуска газа)2 – в конце процесса выхлопа (впуска газа)h – идеального детандера125s – изоэнтропныйВ – водывх – входавых – выходавыхл – выхлопаМ – масламасл – охлаждения маслапер – перетечекпот – потерьтр – трения126СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.
Архаров А.М.Основыкриологии.М.:ИздательствоМГТУим. Н.Э. Баумана, 2014. 512 с.2. Архаров А.М., Марфенина И.В., Микулин Е.И. Криогенные системы,том 1. М.: Машиностроение, 1996. 576 с.3. Бозров В.М. ,Ивлев В.И. Коценкесиловыхиэнергетическиххарактеристик спирального пневмомотора // Проблемы машиностроения инадёжности машин. М., 2008. №6. С. 79-84.4. Бозров В.М., Бозрова Л.К. К динамике формирования крутящегомомента пневмомотора // Вестник научно-технического развития, М., 2009.
№6(22). С. 51-55.5. Бурданов Н.Г.,Канышев Г.А.Спиральныекомпрессорыдляхолодильных машин. М.: Цинтихимнефтемаш, 1991. 31 с.6. ГОСТ 6651-2009. ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯИЗ ПЛАТИНЫ, МЕДИ И НИКЕЛЯ Общие технические требования и методыиспытаний. М. 2011. 25 с.7. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин.М.: Академия, 2009. 496 с.8. Ефимова А.И., Зотеев А.В., Склянкин А.А. Погрешности эксперимента.М.: МГУ имени М.
В. Ломоносова, 2012. 39 с.9. Ефремов С.Н., Шестакович И.А.Профильныйрасчётобразующихспиралей холодильного компрессора // Вестник СевГТУ. Севастополь, 2005.№ 67. С. 148-153.10. Ефремов С.Н., Шестакович И.А.Термодинамическийрасчётспирального холодильного компрессора кондиционирования воздуха // ВестникСевГТУ.
Севастополь, 2006. № 75. С. 156-159.11. Ивлев В.И,Бозров В.М.,Воронов В.А.Оценкатехническихпоказателей перспективных спиральных пневмомоторов // Компрессорнаятехника и пневматика, 2014. №1. С. 26-29.12712. Машины низкотемпературной техники. Криогенные машины иинструменты / под ред. Архарова А.М. и Буткевича И.К., М.: ИздательствоМГТУ им.
Н. Э. Баумана, 2011. 584 с.13. Морозюк Л.И.,Морозюк Т.В.,Гайдук С.В.Термодинамическийанализ теплоиспользующей холодильной машины с диоксидом углерода //Восточно-Европейский журнал передовых технологий. Харьков, 2014. №2/8.С. 36-44.14. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры, том 1. М.: Колос, 2000.456 с.15. Тищенко И.В.Разработкаметодарасчётаиисследованиехарактеристик газовых подвесов поршней холодильных компрессоров: дис. насоиск.
ученой степени канд.тех.наук. М. 2009. 214 с.16. Фролов Ю.Д. Исследование роторного детандера: автореферат дис. насоиск. ученой степени канд.техн.наук. М. 1970. 16 с.17. Холодильные компрессоры /под ред. Быкова А.В. М.:Колос, 1992.304 с.18.
Холодильныемашины/подред.Тимофеевского Л.С.СПб.:Политехника, 1997. 992 с.19. Центростремительные турбодетандеры /Давыдов А.Б. и др., М.:Колос,2002. 312 с.20. Шишов В.В., Муравьёв О.А. Моделирование сжимающего механизмаспирального компрессора на ЭВМ // Вестник МГТУ, серия Машиностроение,М., 2002. Спец.
№1. С. 89-91.21. Akpobi J., Ajayi O. Design and construction of a scroll compressor of anautomobile air conditioning system // Journal of Applied Sciences and EnvironmentalManagement, Benin City, Nigeria, 2007. №2 (11). С. 33-41.22. Goodwin A., Derby J. Повышение PUE благодаря внедрению системыAIR-DRUPS // Нефтегазовые технологии. М., 2011. №10. С. 39-45.23. Hideaki Nagata Development of a scroll expander for the CO2 refregerationcycle //International Symposium on Next-generation Air Conditioning and128Refrigeration Technology.: Тез.
докл. конф. Токио, Япония, 2010. С. 1-8.24. Howell P. Fluid mechanical modeling of the scroll compressor //eprints.maths.ox.ac.uk University of Oxford, Eprints Archive, 1998. URLhttp://eprints.maths.ox.ac.uk/131/1/scroll.pdf (дата обращения: 23.02.2015).25. Iglesias A., Favrat D. Innovative isothermal oil-free co-rotating scrollcompressor–expander for energy storage with first expander tests // EnergyConversion and Management. Lausanne, 2014. №85. С.
565-572.26. Lemort V., Quoilin S., Pire C. Experimental investigation on a hermeticscroll expander // 7th International IIR Conference on Compressors 2009: Тез. докл.конф., Papiernička, Slovakia, 2009. С. 56-63.27. Manzagol J., d`Harboullé P., Claudet G., Baguer G.G. Cryogenic scrollexpander for claude cycle with cooling power of 10 to 100 Watts at 4.2 K //Advances in Cryogenic Engineering: Proceedings of the Cryogenic EngineeringConference.: Тез. докл.
конф. Madyson, USA, 2002. С. 267-274.28. Oralli E. Conversion of a scroll compressor to an expander for organicRankine cycle: modeling and analysis: дис. Master of Applied Science. Ontario,2010. 146 с.29. Orosz M., Mueller A., Quolin S., Hemond H. Small scale solar ORCsystem for distributed power // Conference SolarPaces 2009: Тез. докл. межд.конф., Berlin, Germany, 2009. С. 39-47.30. Peng D.Y., Robinson D.B.
A New Two-Constant Equation of State // 4thIntl. Heat Transfer Conf.: Тез. докл. межд.конф. Paris, France, 1970. С. 59–64.31. Quoilin Sylvain Experimental study and modeling of a low temperatureRankine cycle for small scale cogeneration: дис. на соиск. ученой степени E.E.Льеж, Бельгия. 2007. 129 с.32. Rotary Engine: патент 801182 US / L. Creux, 1905.33. Tarique A. Experimental investigation of scroll based organic Rankinesystems: дис. на соиск. ученой степени Master of Applied Science. Ontario, 2011.167 с.129ПРИЛОЖЕНИЕП.1. Экспериментальные данные в режиме детандера на воздухе1500об/минPвхtвхtвыхVMкрeta1,126,64,5100,737,71,424,7-3,1110,941,91,725,6-9,7131,246,8225,5-13,8141,547,72,322,4-19151,848,12,622-22,6172,148,92,921,1-24,7192,447,73,124,3-22,8202,746,83,419,6-25232,843,52000об/минPвхtвхtвыхVMкрeta1,125,64,1120,636,71,424,2-0,8140,837,61,723,8-9,8161,144,8222,8-14,2181,345,32,321,1-20181,647,92,621-23,4191,948,92,919,5-26,9222,148,63,123,3-23,9232,347,13,418,6-27272,545,91302500об/минPвхtвхtвыхVMкрeta1,124,65140,433,51,421,8-1,9170,635,91,722,5-8180,940,8222,9-13201,1543,92,319,6-18,8221,4452,619,4-22,4231,646,22,919,1-26,6241,947,93,122,6-23,528246,13,423,3-24,6272,146,3n=varntвхtвыхVMкрeta125023,1-20,8152,247,9150022-22,6172,148,9175020,7-24181,9549,6200021-23,4191,948,9225019,3-23,1211,746,9250019,4-22,4231,646,2275018,5-22,1241,545300020,1-18,5251,342,5131П.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
