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活塞式压缩机气量调节工况下的动力学分析

作　者: 叶林
导　师: 洪伟荣
学　校: 浙江大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 活塞压缩机气量无级调节热力循环气阀运动力学影响液压系统
分类号: TH457
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
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内容摘要

部分行程顶开进气阀排气量调节方式不仅实现了排气量全量程的无级连续调节,而且使压缩机仅压缩实际需要的气体,在减少排气量的同时也降低了能耗。然而,往复式压缩机使用气量无级调节系统后,出现了排气量低于设定值、活塞环磨损、气缸出现不正常的响声等故障,使此系统在国内推广应用受到了限制。因此,分析气量调节系统对压缩机的动力学影响,研究引发故障所产生的原因,使这种节能降耗的压缩机气量调节方法能够得到广泛应用是十分必要。论文以“十一五”科技支撑计划项目“高效节能压缩机关键技术研究”(编号：2008BAF34B13)为依托,对气量调节工况下的压缩机热力循环过程和气阀运动规律进行了较为深入的理论和实验研究；搭建了能够实现0～100%全量程气量无级调节的实验装置；建立了活塞与曲轴的机械运动模型,对气量调节工况下的压缩机机械动力学性能作了全面分析；通过实验测量与计算机模拟相结合的方法对液压系统进行分析,为排除因液压系统不正常造成的压缩机故障提供理论依据。本文的主要研究内容有：1.研究了气量无级调节工况下压缩机热力循环模型,理论计算了排气量与进气阀顶开角度的变化规律,实验室压缩机试验表明计算结果同测量基本吻合。2.研制了实验室无级气量调节系统及相关的信号测试系统与控制系统,为无级气量调节系统的运行状态监控及常见故障分析提供实验依据。3.建立了压缩机气量调节运动模型,详细分析了对无级气量调节系统可能引起的压缩机力学性能的变化,和可能引发的典型故障及其解决方法。4.通过实验测量与理论分析,对于无级气量调节系统中的关键装置—液压系统的常见故障进行了全面分析,并给出了相应的解决方案。研究结果为液压系统的管路布置与液压系统的设计提供了理论依据。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
符号说明  8-11
目录  11-13
第一章引言  13-22
  1.1 研究背景  13
  1.2 气量调节工况下压缩机的常见故障  13-15
  1.3 压缩机动力学研究现状  15
  1.4 压缩机热力循环模拟  15-18
  1.5 气阀运动规律研究进展  18-20
  1.6 本文研究内容  20-22
第二章压缩机无级气量调节理论分析与数值模拟  22-38
  2.1 压缩机热力循环  22-23
  2.2 理想气体阀片运动方程  23-30
  2.3 压缩机热力循环计算过程  30-37
  2.4 小结  37-38
第三章无级气量调节系统与信号采集  38-52
  3.1 3L-10/8压缩机  38-39
  3.2 无级气量调节系统组成  39
  3.3 液压系统组成  39-41
  3.4 测量装置  41-43
  3.5 控制系统  43-51
  3.6 小结  51-52
第四章气量调节系统对往复式压缩机的动力学影响  52-65
  4.1 气量调节系统中活塞的力学影响  52-57
  4.2 气量调节系统中曲轴的力学影响  57-59
  4.3 气量调节状态下多级压缩机的力学影响  59-62
  4.4 实验研究  62-63
  4.5 小结  63-65
第五章液压系统的研究与分析  65-75
  5.1 实验室液压系统简图  65-66
  5.2 液压系统常见问题分析  66-74
  5.3 小结  74-75
第六章结论与展望  75-76
参考文献  76-79
个人简历  79
攻读硕士期间的研究成果  79

活塞式压缩机气量调节工况下的动力学分析

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