Σχεδιασμός και αριθμητική προσομοίωση του προφίλ του ρότορα του συμπιεστή πρίσματος

Ο σχεδιασμός και η αριθμητική προσομοίωση του προφίλ του ρότορα του συμπιεστή του ρότορα ευρείας γωνίας πραγματοποιήθηκε από τον Zhang Zhaohe (Harbin Institute of Technology (Weihai, Shandong Weihai 264209) Η ανάλυση υιοθετήθηκε.

1 Επισκόπηση του πρισματικού συμπιεστή ως νέος περιστροφικός ογκομετρικός συμπιεστής με ανεξάρτητα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας (Αριθμός ευρεσιτεχνίας εφεύρεσης: ZL200610042114.8), σε σύγκριση με τον τρέχοντα συμπιεστή βιδών με πλεονεκτήματα της αγοράς, έχει απλή επεξεργασία του ρότορα και μικρότερη διέλευση διαρροής. (Χωρίς τρίγωνο διαρροής, εύκαμπτο σχεδιασμό θυρών πρόσληψης και εξάτμισης, απαιτήσεις επιλογής χαμηλής εδράνου, χαμηλή ταχύτητα λειτουργίας, χαμηλό κόστος παραγωγής, υψηλή απόδοση εργασίας κ.λπ.)

Ο πρισματικός συμπιεστής έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και είναι βασικά εφαρμόσιμο στην περίπτωση ενός συμπιεστή βιδών. Η εφαρμογή της τεχνολογίας πρισματικών συμπιεστών με βάση την υπάρχουσα βιομηχανική τεχνολογία μπορεί να μεγιστοποιήσει την κληρονομιά της υπάρχουσας τεχνολογίας συμπιεστή βιδών, όπως η επιλογή και ο σχεδιασμός του προφίλ του ρότορα του πρισματικού συμπιεστή, καθώς και η χρήση του πρισματικού συμπιεστή . Η επιλογή και ο σχεδιασμός των ρουλεμάν, των σφραγίδων άξονα, των σύγχρονων γραναζιών και των δομών της μηχανής μπορούν να κάνουν πλήρη χρήση των τεχνικών επιτευγμάτων των υφιστάμενων συμπιεστών βιδών. Αυτή είναι η προώθηση των πρισματικών συμπιεστών και η αρχή λειτουργίας των πρισματικών συμπιεστών. Σχεδιάστηκε ένα διμερές συμμετρικό προφίλ τόξου σε σχήμα τόξου και σχεδιάστηκαν τα κύρια συστατικά του πρωτότυπου δοκιμής. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε η αριθμητική προσομοίωση που βασίζεται σε CFD στη διαδικασία συμπίεσης.

2 Σχεδιασμός προφίλ του ρότορα στον πρισματικό συμπιεστή, ο σχεδιασμός του προφίλ του ρότορα είναι ένα βασικό έργο στο σχεδιασμό ολόκληρου του πρισματικού συμπιεστή. Σύμφωνα με το νόμο της συγχώνευσης, ο λόγος του αριθμού των προσώπων τύπου κορυφογραμμής στους αρσενικούς και θηλυκούς ρότορες του πρισματικού συμπιεστή στον αριθμό των αυλακώσεων του κοίλου τύπου είναι ίσος με την αναλογία της διαμέτρου ή της ακτίνας του κύκλου του βήματος του Η άνοδος και η κάθοδος, και η άνοδος και η κάθοδος προτιμώνται συνήθως. Η αναλογία του αριθμού των προσώπων τύπου νευρώσεως με τον αριθμό των προσώπων τύπου αυλάκωσης είναι 2/2, 2/3, 3/3, 3/4, κλπ., Έτσι ώστε να μπορεί να ληφθεί ο υψηλότερος δυνατός λόγος πίεσης.

Παρόμοια με τον συμπιεστή του βιδωτού, το προφίλ του ρότορα του πρισματικού συμπιεστή έχει τόσο συμμετρική γραμμή όσο και ασύμμετρη γραμμή και γραμμή μονής όψης και τύπο διπλής όψης. Για τον συμπιεστή του κοχλία, έχουν σχεδιαστεί διάφορες ασύμμετρες γραμμές προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση του τριγώνου διαρροής στη διαρροή και την κατανάλωση ενέργειας ολόκληρου του μηχανήματος, αλλά για τον πρισματικό συμπιεστή, καθώς δεν υπάρχει στη δομή που διαρρέει το τρίγωνο, διαρρέει, αλλά για τον πρισματικό συμπιεστή, Έτσι, μια απλή διμερής συμμετρική γραμμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο, η οποία αποφεύγει το αιχμηρό σημείο και τη συγκέντρωση στρες στη γραμμή τύπου του ρότορα και εξασφαλίζει το σχεδιασμό, την κατασκευή και την εντοπισμό σφαλμάτων του πρισματικού συμπιεστή. Σε αυτή την εργασία, η διμερής συμμετρική γραμμή κυκλικού τόξου λαμβάνεται ως παράδειγμα για την απεικόνιση της διαδικασίας σχεδιασμού του προφίλ του ρότορα του πρισματικού συμπιεστή του συστήματος συνδυασμού του ρότορα με τον λόγο του αριθμού των προφίλ που είναι 2/3.

Η κύκλη δύο συμμετρικών κυκλικών τόξων του θηλυκού ρότορα με τύπο αυλάκωσης 3 εμφανίζεται και η ακτίνα του κύκλου του βήματος είναι RA. Το διμερώς συμμετρικό κυκλικό τόξο του αρσενικού ρότορα με τον αριθμό των κορυφογραμμών είναι 2 και ο κύκλος του βήματος εμφανίζεται. Η ακτίνα είναι RIT και ο αριθμός των σύγχρονων δοντιών ταχυτήτων που συνδέονται με τους θετικούς και αρνητικούς άξονες του ρότορα είναι ZI και Z2 αντίστοιχα. Η αναλογία εργαλείων των γραναζιών στη μέση και στους ρότορες Yin και Yang και οι αντίστοιχες σχέσεις τους παρουσιάζονται στον Πίνακα 1.

Τα AB, EF, HI και LM είναι το κέντρο του τόξου του αντίστοιχου βήματος του ρότορα και η ακτίνα του τμήματος τόξου, η ακτίνα του τόξου είναι διαφορετική από το σχεδιασμό του συμπιεστή βιδών, ανεξάρτητα από τις επιρροές του τριγώνου διαρροής.

Το τμήμα CD και το τμήμα Κ είναι κυκλικά τμήματα τόξου της ακτίνας R, όπου η κορυφή του τμήματος k arc στον αρσενικό ρότορα ολοκληρώνεται από τον εξωτερικό κύκλο που έχει διάμετρο 2rit+2r-a ή 2Ra+2R. Το φαινόμενο κοπής, το πλεονέκτημα αυτού είναι: (1 μπορεί να σχηματίσει μια σφράγιση προσώπου μεταξύ του αρσενικού ρότορα και του εσωτερικού τοιχώματος της κοιλότητας, η συμπίεση Q μπορεί να καταλήξει για να αποκτήσει μικρότερο όγκο κάθαρσης (3 μέσω της ρύθμισης μεγέθους μπορεί να κάνει το σώμα του Ο θηλυκός και ο αρσενικός ρότορας Οι εσωτερικές διαμέτρους των εσωτερικών θαλάμων είναι ίσες, έτσι ώστε η κατανομή του στρες και η διάχυση της θερμότητας του περιβλήματος να είναι πιο ομοιόμορφες και διευκολύνεται επίσης η χύτευση και η επεξεργασία της κατοικίας.

Πίνακας 1 yin και yang rotor Διμερής συμμετρική κυκλική γραμμή τόξου σύνθεση δοντιών καμπύλη yin rotor yang rotor arc κυκλικό σημείο κυκλοειδές σημείο τόξο σημείο τόξο τόξο Το παραπάνω τμήμα τόξου είναι προφανώς πιο εύκολο να προσδιοριστεί. Τα τμήματα BC, DE, I και KL είναι τμήματα εκκρεμών. Τα αποτελέσματα παραγωγής της εξίσωσης του κυκλοειδούς είναι οι τιμές του κέντρου και το εύρος των τιμών που εξακολουθούν να καθορίζονται από τη γεωμετρική σχέση στο γράφημα σύμφωνα με τη σχέση μετασχηματισμού συντεταγμένων και τις συνθήκες του φακέλου.

Με βάση τον προσδιορισμό του προφίλ του ρότορα, το προφίλ του ρότορα τεντώνεται προς την κατεύθυνση του άξονα του ρότορα για να σχηματίσει ένα προφίλ αυλακωμένου ή ραβδωτή που είναι παράλληλη με την αξονική κατεύθυνση των θηλυκών και αρσενικών ρότορα, ολοκληρώνοντας έτσι το αρσενικό και το θηλυκό ρότορες. Το σχήμα του κύριου μέρους είναι όπως φαίνεται.

Η βασική διαφορά μεταξύ του ρότορα στον πρισματικό συμπιεστή και του ρότορα στον συμπιεστή του κοχλία μπορεί να φανεί από το σχήμα.

Ταυτόχρονα, με βάση τον προσδιορισμό του προφίλ του ρότορα, σύμφωνα με την εξίσωση της καμπύλης των δοντιών του στροφείου Yin και Yang, σε συνδυασμό με τις πραγματικές δομικές διαστάσεις του ρότορα και του κυλίνδρου και της θέσης εκκίνησης του Το στόμιο εξάτμισης, τα δόντια του yin και του ρότορα Yang μπορούν να ληφθούν με αναλυτική μέθοδο. Η περιοχή μεταξύ της περιοχής και του τέλους της συμπίεσης, όπως τα AM, 42 και 43. Σύμφωνα με το αποτελεσματικό μήκος εργασίας L του yin και yang ρότορα, μπορεί να ληφθεί ο όγκος μεταξύ δοντιών V που εμπλέκεται στην πραγματικότητα στο εγκεφαλικό επεισόδιο συμπίεσης,, μπορεί να ληφθεί, Δηλαδή, εάν το συμπιεσμένο αέριο είναι ιδανικό για αέριο, ο λόγος εσωτερικής πίεσης του συμπιεστή πρίσματος μπορεί να προσεγγιστεί, δηλαδή η αναλογία στις παρενθέσεις είναι η αναλογία εσωτερικού όγκου του συμπιεστή πρίσματος και το M είναι ο δείκτης πολλαπλών επεξεργασιών , η οποία μπορεί να επιλεγεί αναφερόμενος στα εμπειρικά δεδομένα του συμπιεστή βιδών.

Το τμήμα του περιοδικού έξω από το σώμα του ρότορα έχει σχεδιαστεί σύμφωνα με τη μέθοδο σχεδιασμού του συνηθισμένου άξονα. Παρόμοια με την αρχή σχεδιασμού του ρότορα του συμπιεστή βιδών, ο ρότορας του πρισματικού συμπιεστή χωρίζεται επίσης σε αναπόσπαστο τύπο και συνδυασμένο τύπο. Μπορεί επίσης να υιοθετήσει μια εσωτερική δομή ψύξης ή ένα δόντι σφράγισης ή μια πλευρά σφράγισης. Επιπλέον, δεδομένου ότι οι δύο δρομείς του πρισματικού συμπιεστή περιστρέφονται από τα σύγχρονα γρανάζια, οι δύο ρότορες δεν βρίσκονται στην πραγματικότητα σε επαφή, έτσι ώστε η επιλογή του ρότορα του πρισματικού συμπιεστή να μπορεί να γίνει ευρύτερη από αυτή του ρότορα του λαδιού -Επίλη συμπιεστή βιδών. Σε αυτή την εργασία, το υλικό του ρότορα του πρωτότυπου είναι κατασκευασμένο από συνηθισμένο μεσαίο ανθρακικό χάλυβα.

3 Άλλα κύρια συστατικά Σχεδιασμός και επιλογή 3.1 Το σώμα είναι ένα από τα κύρια συστατικά του πρισματικού συμπιεστή. Είναι ο φορέας για τον ρότορα του συμπιεστή, το ρουλεμάν, τη σφραγίδα άξονα, τα σύγχρονα εργαλεία και άλλα εξαρτήματα. Παρόμοια με τον συμπιεστή του κοχλία, αποτελείται επίσης από το τμήμα του κυλίνδρου του μεσαίου τμήματος και το εξώφυλλο και των δύο άκρων. Το κάλυμμα του πλευρικού άκρου μπορεί να διαμορφωθεί ολοκληρωτικά με το σώμα του κυλίνδρου ανάλογα με την πραγματική κατάσταση ή μπορεί να κατασκευαστεί ξεχωριστά.

Δεδομένου ότι οι θύρες εισόδου και εξάτμισης του συμπιεστή πρίσματος είναι πιο ευέλικτες από τον συμπιεστή του κοχλία, οι θύρες πρόσληψης και εξάτμισης μπορούν να σχεδιαστούν για να είναι είτε ακτινική αναρρόφηση είτε εξάτμιση ή μπορούν να σχεδιαστούν για αξονική αναρρόφηση και εξάτμιση. Επιπλέον, ο κύλινδρος του πρισματικού συμπιεστή μπορεί επίσης να σχεδιαστεί ως δομή ενός τοίχου ή δομή διπλού τοιχώματος όπως απαιτείται. Επιπλέον, το υλικό του σώματος του πρισματικού συμπιεστή μπορεί επίσης να επιλεγεί από διαφορετικά υλικά όπως συνηθισμένο γκρίζο χυτοσίδηρο, όλκιμο σίδηρο, χυτοσίδηρο, κράμα χάλυβα ή ανοξείδωτο χάλυβα.

Το πρωτότυπο δοκιμής που εμπλέκεται σε αυτό το έγγραφο υιοθετεί μια δομική μορφή στην οποία ένα κάλυμμα ενός άκρου και ο κύλινδρος είναι ολοκληρωτικά χυτά και οι θύρες εισόδου και εξάτμισης σχεδιάζονται ως ακτινική δομή αναρρόφησης και εξάτμισης, το σώμα του κυλίνδρου είναι δομή τοίχου μονής στρώσης, και το υλικό είναι κατασκευασμένο από όλκιμο σίδηρο.

3.2 Το ρουλεμάν είναι επίσης ένα από τα βασικά συστατικά του πρισματικού συμπιεστή. Παρόμοια με τον συμπιεστή βιδών, το ρουλεμάν που χρησιμοποιείται στον πρισματικό συμπιεστή χωρίζεται επίσης σε δύο τύπους: κύλινδρο ρουλεμάν και συρόμενο ρουλεμάν. Σε μη μεγάλης κλίμακας πρισματικός συμπιεστής, χρησιμοποιείται γενικά κυλιόμενο ρουλεμάν. . Ωστόσο, δεδομένου ότι τα προφίλ αρσενικού και θηλυκού ρότορα του πρισματικού συμπιεστή είναι ευθείες επιφάνειες, δεν παράγεται αξονική δύναμη κατά τη διάρκεια της περιστροφής, έτσι ώστε να μπορεί να επιλεγεί μόνο η διάμετρος του γραναζιού και η αξονική αναρρόφηση και η πίεση εξάτμισης. Το ακτινικό ρουλεμάν Xiangli μειώνει τον αριθμό των ρουλεμάν σε σύγκριση με τους συμπιεστές βιδών. Και επειδή η ταχύτητα του συμπιεστή πρίσματος είναι χαμηλότερη, μπορεί να αντικατασταθεί από εγχώρια έδρανα αντί για εισαγόμενα ρουλεμάν. Τα έδρανα αντικαθιστούν τα έδρανα υψηλής ακρίβειας.

Το πρωτότυπο δοκιμής αυτού του εγγράφου χρησιμοποιεί μόνο 4 εγχώρια παραγόμενα ρουλεμάν με γωνιακή επαφή P5 βαθμού.

3.3 Η αρχή της επιλογής της σφράγισης του άξονα του συμπιεστή του πρίσματος σφράγισης του άξονα είναι παρόμοια με αυτή του συμπιεστή του κοχλία. Για πρισματικούς συμπιεστές χωρίς λάδι, σφραγίδες δακτυλίου γραφίτη, σφραγίδες άξονα λαβυρίνθου ή μηχανικές σφραγίδες άξονα. Για τους συμπιεστές Prism Prism, μπορεί να εφαρμοστεί μια συγκεκριμένη πίεση μεταξύ του τμήματος του σώματος του ρότορα και των ρουλεμάν το σφράγιση του ελαίου σφράγισης. Στο τμήμα του εξωτερικού άξονα του ρότορα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια απλή σφράγιση για τη σφράγιση ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μηχανική σφράγιση με λαδιού. Επιπλέον, για τον πρισματικό συμπιεστή, η σφράγιση του άξονα μπορεί να επιλεγεί χωρίς να διακρίνει το άκρο της εισαγωγής και το άκρο εξάτμισης.

Το πρωτότυπο δοκιμής αυτού του χαρτιού σχεδιάζει μια σφράγιση σφράγισης μεταξύ του τμήματος του δρομέα και του ρουλεμάν και χρησιμοποιείται σφράγιση χείλους στο εξωτερικό άξονα του ρότορα.

3.4 Σύγχρονα γρανάζια επειδή ο αριθμός των δοντιών που εμπλέκονται στον ρότορα του πρισματικού συμπιεστή είναι μικρός, τόσο ο συμπιεστής Prism του πετρελαίου όσο και ο συμπιεστής Oilless Prism πρέπει να συνειδητοποιήσουν τη σύγχρονη περιστροφή της ομάδας ρότορα από τη σύγχρονη ταχύτητα, οπότε ο σύγχρονος γρανάζι είναι επίσης ένα πρίσμα. Τα κύρια συστατικά του συμπιεστή ράβδου.

Παρόμοια με άλλες μηχανές συμπίεσης με σύγχρονους μηχανισμούς γραναζιών, προκειμένου να εξασφαλιστεί η ακρίβεια του ρότορα, το επίπεδο ακρίβειας του σύγχρονου εργαλείου του πρισματικού συμπιεστή έχει επίσης υψηλότερες απαιτήσεις και πρέπει να είναι πάνω από 6 ακρίβεια. Επιπλέον, προκειμένου να αποφευχθεί η αξονική μετατόπιση του γραναζιού, καταστρέφεται η σωστή σχέση συσχέτισης του ρότορα και ταυτόχρονα για να εξασφαλιστεί η εγκατάσταση και η προσαρμογή κατά τη συναρμολόγηση, το σύγχρονο εργαλείο είναι πιο αξιόπιστο μηχανισμός. Το πρωτότυπο δοκιμής αυτού του εγγράφου έχει σχεδιαστεί με ένα ζεύγος γραναζιών, στο οποίο ο συγχρονισμός εργαλείου που συνδέεται με τον θηλυκό ρότορα έχει σχεδιαστεί ως ρυθμιζόμενη δομή.

4 Αριθμητική προσομοίωση της διαδικασίας συμπίεσης Προκειμένου να διερευνηθεί εάν το πρωτότυπο δοκιμής πρισματικών συμπιεστή που ολοκληρώθηκε σύμφωνα με την παραπάνω ιδέα σχεδιασμού μπορεί να πραγματοποιήσει τη διαδικασία εσωτερικής συμπίεσης, η δυναμική προσομοίωση της διαδικασίας συμπίεσης πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το λογισμικό ανάλυσης CFD χρησιμοποιώντας το δυναμικό πλέγμα Τεχνολογία για το απλοποιημένο μοντέλο του πρωτοτύπου δοκιμής.

Τα δυναμικά αποτελέσματα αριθμητικής προσομοίωσης της κατανομής πίεσης στο θάλαμο συμπίεσης του πρωτότυπου δοκιμής σε διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής παρουσιάζονται, όπου Q και η κατανομή πίεσης στο θάλαμο συμπίεσης είναι 1200R/min και 3000R/min αντίστοιχα και η μονάδα πίεσης είναι PA . αυξάνεται με την αύξηση της ταχύτητας περιστροφής. Έχει αυξηθεί σημαντικά.

Τα παραπάνω αριθμητικά αποτελέσματα προσομοίωσης, αφενός, αντικατοπτρίζουν ότι ο πρισματικός συμπιεστής μπορεί να επιτύχει μια ισχυρή εσωτερική διαδικασία συμπίεσης και, αφετέρου, αντικατοπτρίζει ότι η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής μπορεί να βελτιώσει το αποτέλεσμα σφράγισης ταχύτητας, το οποίο είναι σύμφωνο με την πραγματική Κατάσταση του περισσότερου εξοπλισμού συμπίεσης τύπου σφραγίδας κενών. .

5 Συμπέρασμα Η λήψη του διμερούς συμμετρικού προφίλ του ρότορα τόξου ως παράδειγμα, ολοκληρώνεται ο σχεδιασμός του προφίλ του ρότορα του πρωτοτύπου δοκιμής πρισματικών συμπιεστή και δίνεται τα αποτελέσματα παραγωγής της διμερούς συμμετρικής εξίσωσης γραμμής τόξου και το πρίσμα Η συμπίεση εισάγεται. Μέθοδοι σχεδιασμού και επιλογής για άλλα βασικά στοιχεία του πρωτότυπου δοκιμής μηχανής. Χρησιμοποιώντας το λογισμικό ανάλυσης CFD, πραγματοποιήθηκε το δυναμικό μοντέλο της διαδικασίας συμπίεσης χρησιμοποιώντας την τεχνική δυναμικού δικτύου για το απλοποιημένο μοντέλο του πρωτότυπου δοκιμής. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η τοπική στιγμιαία πίεση επιτυγχάνεται στον όγκο μεταξύ των δοντιών που εμπλέκεται στη διαδικασία συμπίεσης, επιβεβαιώνοντας τον πρισματικό συμπιεστή. Μπορεί να επιτευχθεί μια ισχυρή εσωτερική διαδικασία συμπίεσης.