往复式压缩机热力学计算及活塞部件计算机模拟分析

v1.0 可编辑可修改新疆大学毕业论文(设计)

题目: 双段乙烯气体往复式压缩机热力计算及活塞

部件计算机模拟

指导老师: 张亚新

学生姓名：孟培勤

所属院系：化学化工学院

专业：过程装备与控制工程

班级：化机07-1班

完成日期：2011-5-30

声明

本人郑重声明毕业论文是本人在张亚新老师指导下独立完成，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的一切后果由本人负责。

新疆大学

毕业论文（设计）任务书

班级：化机07-1 姓名：孟培勤

论文（设计）题目：双段乙烯气体往复式压缩机热力计算及活塞部件ANSYS模拟

专题：

要求完成的内容：

1 通过学习,掌握往复压缩机热力学计算的理论和方法。

2 查阅资料20篇以上,往复式压缩机气体热力学和动力学计算的最新进展进行3000字以上进展综述。

3 结合给定的设计参数,完成相应的气体热力学和动力学计算。

4 绘制任意一级活塞的综合活塞力图。

5 结合给定活塞参数设计活塞及对活塞进行ANSYS模拟分析。

6 完成毕业设计论文和英文资料翻译及论文综述。

发题日期：2011年12月20日完成日期2011年6月3日实习实训单位：化工学院地点：新疆大学

论文页数：34页；图纸张数：

指导教师：张亚新

教研室主任：毛先萍

院长：王吉德

摘要

对往复活塞式压缩机热力学部分的基本内容和原理作了简单的介绍，并且查阅了相关的科技文献，了解到国内往复活塞式压缩机的发展基本状况和前景，并且对其热力学部分内容和动力学进行了计算，包括气缸内气体的压力比、温度、惯性力的计算、气体力的计算，综合活塞力和切向力的计算，为了便于分析，作了相关的图，并进行活塞部件进行ANSYS模拟分析，从而对活塞受力有简单的分析。

关键词：往复活塞式压缩机；惯性力；气体力；综合活塞力；ansys模拟分析

ABSTRACT

The paper introduce that the basic substance and theory of the reciprocating piston compressor’s dynamics，and look up interrelated data of the dynamics. The paper elaborated the basic developed vista and state of the reciprocating piston compressor at the home and broad and calculated the content of the reciprocating piston compressor’s dynamics to consist of the inertia force calculation、gas force calculation、gas pressure ratio、temperature、comprehensive piston force and tangential

force calculation。In order to facilitate analysis, a related chart. And the piston parts by ANSYS simulation analysis .Thus on the piston stress have simple analysis.

Keywords: reciprocating piston compressor；inertia force；gas force；synthesized piston force；Ansys simulation analysis

目录

1、概述 (1)

往复活塞式压缩机的特点及在石油化工中的应用 (1)

往复活塞式压缩机基本结构及原理 (2)

1.2.1往复活塞式压缩机的基本结构 (2)

1.2.2往复活塞压缩机的基本原理 (3)

往复式压缩机的最新进展 (3)

2、双段乙烯气体往复式压缩机的热力学与动力学计算 (6)

热力学计算原始数据 (6)

热力计算步骤 (7)

2.2.1初步确定各级名义压力 (7)

2.2.2计算各级排气温度 (7)

2.2.3求各级气体的可压缩性系 (8)

2.2.4确定各级的进、排气系数 (8)

2.2.5确定各级气缸行程容积 (10)

2.2.6确定各级气缸直径 (10)

2.2.7圆整后各级名义压力及温度的修正 (11)

2.2.8计算活塞力 (12)

2.2.9往复惯性力的计算 (14)

2.2.10综合活塞力计算 (16)

2.2.11计算轴功率、选择电机 (18)

3、活塞设计 (19)

活塞组件介绍 (19)

活塞基本尺寸计算 (21)

4．活塞部件的ansys模拟分析 (22)

4．1 ANSYS软件简介 (22)

4.1.1 A NSYS概述 (22)

4.1.2 A NSYS软件分析过程 (24)

4.1.3 A NSYS在化工装备中的应用 (24)

建立活塞模型 (25)

4．3网格划分 (28)

加载及求解 (28)

4.4.1施加位移约束： (28)

4.4.2施加载荷： (29)

4.4.3求解： (30)

结果分析 (31)

5总结和讨论 (36)

致谢 (37)

参考文献 (38)