Спиральный компрессор. Анализ методик расчёта
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v78.i3.04Ключевые слова:
Спиральный компрессор, методика расчёта, математическое моделирование, массовый расход рабочего вещества, протечки компримируемой средыАннотация
Сегодня, в условиях стремительных изменений на рынке холодильного оборудования, связанных с экологическими проблемами, возникает проблема адаптации или создания новых типов оборудования. Спиральный холодильный компрессор, который так востребован во многих областях холодильной промышленности, также требует качественных изменений, позволяющих использовать новые хладагенты в широком диапазоне температур и давлений. В работе рассмотрены некоторые аспекты математического моделирования спирального компрессора. Представлены различные подходы к моделированию рабочих процессов машин объёмного принципа сжатия, их прикладное значение и приоритет использования. Проведён аналитический обзор методик расчёта протечек компримируемой среды, применительно к спиральному компрессору, с учётом классификации щелей. Сделаны выводы о необходимости уточнения допущений и совершенствования данной методики за счёт учёта факта подвижности стенок щели, в зависимости от доли влияния различных факторов на протечки компримируемой среды. А также о влиянии данного факта на точность расчётов и оптимальный выбор рабочего режима компрессора. Приведены примеры, в которых учёт данного условия в преобразованных системах уравнений, позволит повысить точность в прикладных расчётах рабочих процессов спиральных машин, при проектировании новых образцов.
Библиографические ссылки
2 P. A. Lessard, J. Vac. Sci. Technol. A Vacuum, Surfaces, Film 18, 1777–1781 (2000).
3 X.-J. Yue, Y. Lu, Y.-L. Zhang, D. Ba, G.-Y. Wang, and Z. Zhang, Vacuum 116, 144–152 (2015).
4 T. Sawada, S. Kamada, W. Sugiyama, J. Takemoto, S. Haga, and M. Tsuchiya, Vacuum 53, 233–237 (1999).
5 X. Yue, Y. Zhang, Z. Su, D. Ba, G. Wang, and Z. Zhang, Vacuum 139, 127–135 (2017).
6 F. Jianmei, Z. Qingqing, H. Tianfang, and P. Xueyuan, Int. J. Hydrogen Energy 46, 5699–5713 (2021).
7 S. Zheng, M. Wei, P. Song, C. Hu, and R. Tian, Appl. Therm. Eng. 175, 115368 (2020).
8 S. Zheng, M. Wei, C. Hu, P. Song, and R. Tian, Sci. China Technol. Sci. 64, 971–983 (2021).
9 Y. F. Zhang, Z. H. Ji, J. Y. Liu, S. S. Xiong, X. B. Huang, B. T. Mao, B. S. Guo, Z. C. Ying, and Y. B. Sun, Appl. Mech. Mater. 741, 572–576 (2015).
10 Z. Sun, B. Wang, X. Zheng, T. Kawakubo, H. Tamaki, and R. Numakura, Chinese J. Aeronaut. 33, 2099–2109 (2020).
11 Y. Deng, N. Miao, D. Wu, Y. Liu, X. Zhai, and J. Tong, Int. J. Hydrogen Energy 44, 24856–24866 (2019).
12 C. Ma, Z. Yang, K. Jiao, Z. Liu, and Q. Du, Int. J. Green Energy, 1–13 (2021).
13 M. H. Hablanian, J. Vac. Sci. Technol. A Vacuum, Surfaces, Film. 6, 1177–1182 (1988).
14 Y. Lu, A. Kovacevic, M. Read, and N. Basha, Designs 3, 52 (2019).
15 N. Basha, A. Kovacevic, and S. Rane, Appl. Therm. Eng. 193, 116959 (2021).
16 A. Kovacevic and S. Rane, J. Phys. Conf. Ser. 1909, 012063 (2021).
17 X. Ma, C. Zhang, and K. Li, Appl. Therm. Eng. 161, 114139 (2019).
18 Z. Li, L. Li, Y. Zhao, G. Bu, P. Shu, and J. Liu, Vacuum 85, 95–100 (2010).
19 T. Sriveerakul, S. Aphornratana, and K. Chunnanond, Int. J. Therm. Sci. 46, 812–822 (2007).
20 E. Djajadiwinata, S. Sadek, S. Alaqel, J. Orfi, and H. Al-Ansary, Appl. Sci. 11, 3245 (2021).
21 C. Metin, O. Gök, A. U. Atmaca, and A. Erek, Energy 166, 1216–1228 (2019).
22 M. Ali Faghih Aliabadi, G. Zhang, S. Dykas, and H. Li, Appl. Therm. Eng. 186, 116541 (2021).
23 M. A. F. Aliabadi, E. Lakzian, A. Jahangiri, and I. Khazaei, Appl. Therm. Eng. 164, 114478 (2020).
24 Q. Zhang, J. Feng, J. Wen, and X. Peng, Int. J. Hydrogen Energy 43, 19231–19241 (2018).
25 S. Fox, R. Collins, and J. Boxall, J. Hydraul. Eng. 143, 04016080 (2017).
26 N. Stosic, Screw Compressors (Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 2005).
27 A. Kovacevic, N. Stosic, and I. Smith, Screw Compressors (Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2007).
28 Z. Li, L. Li, Y. Zhao, G. Bu, and P. Shu, Vacuum 84, 415–421 (2009).
29 Y. Su, T. Sawada, J. Takemoto, and S. Haga, Vacuum 47, 815–818 (1996).
30 A. V. Tyurin, A. V. Burmistrov, S. I. Salikeev, A. A. Raykov, and M. G. Fomina, Vak. Forsch. und Prax. 32, 42–44 (2020).
31 A. Raykov, A. Burmistrov, S. Salikeev, and M. Fomina, Vak. Forsch. und Prax. 30, 24–27 (2018).
32 A. Burmistrov, S. Salikeev, A. Raykov, and M. Fomina, Vak. Forsch. und Prax. 29, 28–31 (2017).
33 T. Li, J. Wang, S. Lei, W. Zhang, and Z. Ren, J. Vibroengineering 22, 1534–1546 (2020).
34 F. Cao, T. Gao, S. Li, Z. Xing, and P. Shu, Exp. Therm. Fluid Sci. 35, 219–225 (2011).
35 A. Minikaev, D. Yerezhep, D. Zhignovskaia, V. Pronin, and A. Kovanov, IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 826, 012022 (2020).
36 V. A. Pronin, Y. L. Kuznetsov, D. V. Zhignovskaia, A. F. Minikaev, and D. Yerezhep, AIP Conf. Proc. 2141, (2019).
37 C. Yan, J. Liu, S. Zheng, B. Huang, and J. Dai, Symmetry (Basel). 12, 2003 (2020).
