各种压缩机数学模型
涡旋压缩机排气孔的开设区域及孔口气速研究
全啮合型线的不同形状排气孔的开设 。本文的研 究对象是完全啮合型线和未修正型线的排气孔最 大许用开设区域 , 及在排气过程中考虑和不考虑 排气腔状态参数变化时的排气数学模型的建立 。
2 涡旋压缩机排气孔的开设
Abstract : The discharge hole’s maximal allowable design regions of perfect meshing profile and non2modified wrap profile are deter2 mined with an arbitary discharge angle. The relationship between the discharge hole’s working area and the crank shaft angle of the max2 imal circle discharge hole in perfect meshing profile is obtained. The mathematical model to calculate the discharge hole’s gas velocity in discharge process is proposed. The features of gas velocity in dischange process are also analyzed. All these study results will play an im2 portant role for the design of discharge hole and the investigation of gas pulsation or discharge loss. Key words : scroll compressor ; discharge hole ; design region ; mathematical model ; gas velocity
裂解气压缩机注水系统(共14张PPT)
利用喷嘴喷入 , 但1、是喷大水些位颗置粒对水水湿滴压滴的缩本的从体影会气响被气体流带压入缩到第机二级第气体一压缩级机后叶轮无叶片叶的槽扩道中压,带器入到壳叶片体扩上压器的和无孔叶扩口压器中。
压EC缩-1机3压0的1注级缩水、系叶空统轮投、气用扩步压气骤器 流之中,立即破碎为细小的颗粒,小水颗粒掺混到气流中,吸
压缩的效果。如果能够使液滴的颗粒直径控制在一种有效的范围之 内, 则喷水量越多, 除了在级间完全蒸发的水起到了级间冷却效果以外, 更多的水在级间进行湿压缩过程,因此其降低工质温度的效果越明显, 输出功率增加越多。所以, 液滴平均直径的要求对于喷水也是一个限制性
水滴尺寸减小 发, 自20 世纪70 年代至今,
效率提高3 %～4 %。
湿压缩技术已逐,渐同成熟时,国压外多缩家空公司气已把的喷温水技度术应就用于比商无用燃水气轮滴机的、离干心压压缩缩机,在时适当的的温优化度条件要下低可使些压缩。机
大庆石若化公假司设化工水一厂滴裂在解车喷间 入后的尺寸足够小,在气体压缩机第二级出口之后全部蒸发,
大庆石滴化分的公本司在体200会2 年被对老气区流30 万带吨入乙烯到装置第裂二解气级压缩气机体进行压了喷缩水湿机压叶缩改轮造,叶目前片实际的应槽用效道果良中好,。带入到叶片扩
若假设水滴在喷入后的尺寸足够小,在气体压缩机第二级出口之后全部蒸发, 即喷入的水滴在气体压缩机第二级出口前的压缩过程中完成蒸发相
大庆石化公司化工一厂裂解车间
第六页，共14页。
四、湿压缩对离心气体压缩机主要参数的影响
湿压缩的理论功为:
hnw nw 1RT nnww11hrw
式中： n w 为喷水压缩过程的多变指数 hrw 为喷水压缩过程中的摩擦损失，W
不喷水时的理论功为:
冰箱制冷系统仿真方法
冰箱制冷系统仿真方法冰箱制冷系统仿真方法冰箱制冷系统是一种常见的家用电器，它利用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组件来使冰箱内部保持低温状态。
为了确保制冷系统的效率和性能，进行仿真是一种重要的方法。
以下是基于冰箱制冷系统的仿真方法的一步一步思路：第一步：定义仿真目标与参数在开始仿真之前，我们需要明确仿真的目标和所需的参数。
例如，我们可以设定仿真目标为在各种环境温度下测试制冷系统的制冷性能。
同时，我们还需要确定仿真所需的参数，如压缩机功率、冷凝器和蒸发器的热传导系数、膨胀阀的流量系数等。
第二步：建立数学模型基于冰箱制冷系统的物理原理，我们可以建立数学模型来描述系统的行为。
例如，我们可以使用热力学方程来描述冷凝器和蒸发器中的热量传递过程，使用能量守恒方程来描述压缩机的功率消耗等。
根据具体情况，我们也可以考虑一些其他因素，例如制冷剂的物性参数。
第三步：选择仿真工具根据建立的数学模型，我们需要选择适合的仿真工具进行仿真计算。
常见的仿真工具包括MATLAB、Simulink等。
这些工具提供了丰富的数学建模和仿真功能，可以帮助我们快速、准确地进行仿真计算。
第四步：确定边界条件和初始状态在进行仿真计算之前，我们需要确定冰箱制冷系统的边界条件和初始状态。
边界条件包括环境温度、冷凝器和蒸发器的初始温度等；初始状态包括制冷剂的初始质量、压缩机的初始状态等。
这些参数和状态将直接影响仿真计算的结果。
第五步：进行仿真计算通过将数学模型输入选择的仿真工具，我们可以进行仿真计算。
在仿真过程中，我们可以调整不同的参数和边界条件，观察制冷系统的响应以及不同因素对系统性能的影响。
通过多次仿真计算，我们可以得到不同环境下制冷系统的性能曲线和相关参数。
第六步：分析和优化在得到仿真结果之后，我们可以对结果进行分析和优化。
通过比较不同环境温度下的制冷性能曲线，我们可以评估系统的稳定性和性能；通过调整不同参数和边界条件，我们可以找到最优的制冷系统配置以提高效率和节能性。
螺杆式空气压缩机验证方案
螺杆式空气压缩机验证方案简介螺杆式空气压缩机是一种常用的压缩空气设备，广泛应用于工业生产和机械设备中。
为了确保螺杆式空气压缩机的性能和质量符合要求，在产品开发和生产过程中，需要进行验证与测试。
本文档将介绍螺杆式空气压缩机的验证方案，包括验证目标、验证方法和验证步骤等内容。
验证目标螺杆式空气压缩机的验证目标包括以下几个方面：1.确定压缩机的性能指标，如压缩比、流量等。
2.验证压缩机的可靠性和耐久性，包括振动、噪音、温升等。
3.验证压缩机在不同工况下的稳定性和响应能力。
4.确定压缩机的节能性能，包括功率消耗和效率等。
5.验证压缩机的安全性能，如过载保护、漏电保护等。
验证方法为了实现上述验证目标，我们可以采用以下几种验证方法：1.实验验证：通过在实验室环境下进行各项实验，如性能测试、耐久性测试、振动测试等。
实验时需要使用相应的测试设备和仪器，如流量计、压力计、振动传感器等。
实验验证可以提供准确的数据和测试结果，对压缩机的性能进行客观评估。
2.数值模拟：利用计算机数值模拟软件对螺杆式空气压缩机进行模拟和分析。
通过建立合适的数学模型和计算方法，可以预测压缩机在不同工况下的性能和响应能力。
数值模拟可以加速验证过程，降低成本，但需要校对和验证模型的准确性。
3.基准对比测试：将待验证的螺杆式空气压缩机与已验证的基准机进行对比测试。
通过测试两台机器在相同工况下的性能差异，可以评估待验证机器的性能和稳定性。
基准对比测试需要注意控制其他条件的一致性，以确保测试结果的可信度。
验证步骤在进行螺杆式空气压缩机验证时，可以按照以下步骤进行：1.制定验证计划：明确验证目标和方法，确定测试的范围和时间计划，安排相应的资源和人力。
2.准备测试设备和仪器：根据验证计划，准备好所需的测试设备和仪器，如流量计、压力计、振动传感器等。
3.进行实验测试：按照验证计划，在实验室环境下进行实验测试，记录和分析测试数据。
可以根据需要进行不同工况、不同负载下的测试。
211171480_高温热泵蒸汽系统的动态响应及扰动优化
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 4 期高温热泵蒸汽系统的动态响应及扰动优化刘广平1，2，陆振能2，龚宇烈1，2（1 中国科学技术大学能源科学与技术学院，广东 广州 510640；2 中国科学院广州能源研究所，广东 广州 510640）摘要：为提升以R1233zd(E)为工质的高温热泵蒸汽系统在非设计工况下系统运行的稳定性，基于Modelica 语言建立了系统的仿真模型，考察了是否带有回热器及热源温度、质量流量、工质质量流量这些内外扰动对系统性能的影响。
结果表明，在添加回热器后系统的性能系数提升了16.1%，沿着工质的流动方向，越远离波动源工质性能参数越趋于稳定，且状态参数的灵敏性排序为：工质质量流量扰动>热源温度扰动>热源质量流量扰动。
另外，为提高系统抗干扰性，通过PI 控制器对节流阀开度进行调节，优化后内外部扰动下所有性能参数的稳定性都得以提升，尤其是工质质量流量扰动下从无法稳定输出蒸汽到以较稳定方式输出140℃蒸汽，且三扰动因素下其产汽量分别提升了20.8%、3.0%和1.9%。
关键词：高温热泵；闪蒸；动态仿真；内外部扰动；优化；Modelica 语言中图分类号：TK123 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）04-1719-09Dynamic response and disturbance optimization of high temperatureheat pump steam systemsLIU Guangping 1，2，LU Zhenneng 2，GONG Yulie 1，2(1 School of Energy Science and Engineering, University of Science and Technology of China,Guangzhou 510640, Guangdong, China; 2 Guangzhou Institute of Energy Conversion, ChineseAcademy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China)Abstract: In order to improve the stability of the system operation of the high temperature heat pumpsteam system with R1233zd(E) as the refrigerant under off-design conditions, a simulation model of the system was established based on Modelica to investigate the effect of the factors, such as with or without internal heat-exchanger (IHX), and heat source temperature, mass flow rate, and refrigerant mass flow rate on the system performance. The results showed that the coefficient of performance (COP) of the system improved by 16.1% after adding the IHX, the performance parameters tended to be more stable along the flow direction of the refrigerant, the farther away from the fluctuating source, and the sensitivityof the state parameters was ranked as: refrigerant flow perturbation>heat source temperature perturbation>heat source mass flow perturbation. In addition, the stability of all performance parameters under disturbances was improved by adjusting the throttle valve opening through a PI controller to improve thesystem’s immunity to disturbances, especially the steam output under the refrigerant mass flow disturbance研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1167收稿日期：2022-06-22；修改稿日期：2022-08-29。
石油化工行业压缩机培训
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离心压缩机实体图
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压缩机转子
压缩机的转子是压缩机的主要工作部件，包括主轴、叶轮、轴套、轴螺母、隔套、平衡盘和推力盘等。
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2MCL806转子实体造型
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转子动力学
压缩机转子动力特性分析软件包RBSP 转子—轴承系统的动力分析采用有限元法，使力学模型更完善，计算精度更高，数值稳定性更好。 轴承的动力特性系数由理论分析计算，再通过实验和试车的振动测试参数识别为依据加以修正，有较好的针对性和可靠性。 力学模型考虑了轴段、叶轮的转动惯量、陀螺力矩、轴向压力、齿轮啮合力、联轴器等多种因素，对平行多轴转子，考虑了弯曲振动和扭转振动的耦合作用，计算手段更为先进。 轴承参数数据库BPDB。
*
EXPECTED PREFORMANCE CURVES CASE 1-I / NORMAL POLYTROPIC HEAD POLYTROPIC EFFICIENCY Gas handled: Charge Gas Inlet temp. : 44.5℃ Mol. Weight : 28.69 Inlet pressure:0.139MPa(A) Speed: 1. 5654 rpm 2. 5385 rpm 3. 5116 rpm 4. 4846 rpm 5. 4577 rpm
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主轴
主轴的作用是支持旋转零件及传递扭矩。转子上的 轴套、隔套等是通过过盈热装在主轴上，叶轮是通过过盈热装在主轴上，传递扭矩方式是通过过盈或键，其它零件则通过螺纹固定在轴上。 主轴的轴心线确定了各旋转零件的几何轴线。
第6章热质交换设备
仿真与控制
第一节 制冷空调中的计算机仿真
第二节 制冷空调计算机控制系统的组成
5.1.1 仿真技术简介
制
仿真
冷 原
用一个能代表所研究对象的模型去完成的某 种实验, 以前常称为模拟 。
理
与
技
按照模型
术
性质不同
物理仿真
计算机仿真
物理仿真
用一个与实际系统物理本质相同
制
的模型去完成实验 。
p2 =pc，s2= s1
制
由Te求pe
冷
原
理
T1= Te+Te, p1 =pe
与
技
由T1, p1求v1, s1, h1
术
由p2, s2求T2, h2 T4= Tc-Tc, p4 =pc
由T4, p4求h4 求q0, qv, qk, w0,
由Tc求pc
结束
上述程序的用途
制
因为 该种计算中只需要知道制冷工质 的热力性质，与工质的传输性质
TP x G (1 x) L
（5-29）
制
冷
原
最常见的制冷装置如家用冰箱、家用
理
空调器等均采用单级蒸气压缩制冷循环
与
技
对于单级蒸气压缩制冷理论循环的
术
计算机分析是一种非常简化的制冷
循环模拟，可以作为实际制冷装置 模拟的基础。
制
冷
原
理
与
图5-3 示出了单级蒸气压缩制冷循环的lgp–h图。
技
查表
可以计算出所要求的各个量，但每次
术
计算都比较复杂 。
k1
p2 v2 p1v1
新能源汽车空调电动压缩机的控制算法研究
新能源汽车空调电动压缩机的控制算法研究随着对环境污染和能源危机的日益关注，新能源汽车作为替代传统燃油汽车的重要选择，逐渐受到人们的青睐。
而新能源汽车的空调系统在提供舒适驾乘环境的同时，对于电池寿命和能源消耗有着很大的影响。
因此，对新能源汽车空调电动压缩机的控制算法进行研究具有重要意义。
1. 现状分析1.1 新能源汽车空调电动压缩机技术发展现状在新能源汽车领域，空调系统电动压缩机的发展已经较为成熟。
传统的机械压缩机已逐渐被电动压缩机取代，电动压缩机具有启动快、节能环保等优势。
1.2 空调电动压缩机控制算法的研究现状目前，已有研究者对空调电动压缩机的控制算法进行了较为深入的研究。
其中，PID控制算法、模糊逻辑控制算法和模型预测控制算法等得到了广泛应用。
2. 空调电动压缩机控制算法的选择和设计2.1 控制算法选择的原则在选择适合的控制算法时，需要考虑电动压缩机的特性、实际运行环境和对能耗的要求等因素。
此外，算法的实时性和稳定性也是选择的关键考量因素。
2.2 PID控制算法设计PID控制算法是一种经典的控制算法，包括比例、积分和微分三个环节。
通过调整PID参数，可以实现对电动压缩机的精确控制。
但是PID算法对系统模型的要求较高，存在对参数调整敏感的问题。
2.3 模糊逻辑控制算法设计模糊逻辑控制算法可以通过模糊化处理来处理参数不确定性和非线性的问题。
通过建立模糊规则库，实现对电动压缩机的控制。
模糊逻辑控制算法具有较好的实时性和鲁棒性，适用于复杂的非线性系统。
2.4 模型预测控制算法设计模型预测控制算法是基于对系统建立数学模型的基础上进行预测和优化控制的方法。
通过预测未来时刻的状态，得到控制策略，以调整电动压缩机的运行状态。
但是模型预测控制算法需要准确的模型，存在计算复杂度高的问题。
3. 算法实验和评估3.1 实验平台的建立为了验证各种控制算法的性能，需要建立相应的实验平台。
包括新能源汽车空调系统的模拟环境、控制器的选择和传感器的布置等。
机制-级毕业设计题目汇总
周丹4人1、离心式压缩机转子大过盈配合分析研究( 1人)设计要求完成离心式压缩机转子大过盈配合的等效应力、形变、接触应力、微观轮廓变化的分析设计内容1）建立压缩机转子三维模型；2）分析转子的等效应力、形变、接触应力与过盈量的关系；3）在过盈量、应力、形变间建立数学模型；4）分析大过盈配合界面微观轮廓变化情况。
准备知识1）复杂零件三维建模（数据点拟合曲面造型）；2）有限元分析软件（例如Ansys）与数据处理软件（例如Matlab）；3）微观轮廓描述与检测方法。
2、离心式压缩机转子大过盈配合温差拆解分析研究( 1人)设计要求完成离心式压缩机转子大过盈配合温差拆解过程中的应力、形变、温度场、拆解力的分析，在过盈量、温度场设置、时间、拆解力等因素间建立数学模型。
设计内容1）建立压缩机转子三维模型；2）分析转子的等效应力、形变、接触应力（静力场）；3）分析温差场、接触应力、拆解力（温度场与摩擦接触）；4）在过盈量、温度场、接触应力（或拆解力）间建立数学模型。
准备知识1）复杂零件三维建模（数据点拟合曲面造型）；2）有限元分析软件（例如Ansys）与数据处理软件（例如Matlab）。
3、离心式压缩机转子大过盈配合拆解损伤样块实验研究( 1人)设计要求完成离心式压缩机转子轮轴材料（FV520B、40CrNiMo7、KMN）样块拆解损伤实验，分析实验数据，归纳实验结论，建立损伤模型。
设计内容1）制定实验规程，设计实验样块图纸；2）进行拆解损伤实验；3）检测分析一系列实验前后样块的配合界面形貌、材料属性的变化；4）找寻损伤规律，建立损伤模型。
准备知识1）实验设计；2）摩擦学、材料学；3）损伤检测与界定的方法。
4、离心式压缩机转子大过盈配合加速服役样块实验台设计( 1人)设计要求完成离心式压缩机转子大过盈配合加速服役样块实验台的设计。
设计内容1）分析离心式压缩机转子服役特性，制定加速服役实验参数；2）设计加速服役样块实验台（三维装配）；3）装配图与零件图；准备知识1）三维建模；2）AutoCAD；3）加速等效实验设计。
气体的状态方程与理想气体定律
气体的状态方程与理想气体定律气体作为物质的一种存在形态，具有独特的状态和性质。
为了描述和研究气体的行为，科学家们推导出了气体的状态方程和理想气体定律。
一、气体状态方程气体状态方程是用来描述气体状态的数学关系，将气体的温度、体积和压力等因素联系起来，常用的气体状态方程有三种：博意-马里亚定律、查理定律和盖吕萨克定律。
1. 博意-马里亚定律博意-马里亚定律描述了理想气体在恒定温度下，压力与体积的关系。
它的数学表达式可以表示为：P1 × V1 = P2 × V2其中P1和V1分别代表气体的初始压力和初始体积，P2和V2分别代表气体的最终压力和最终体积。
2. 查理定律查理定律描述了理想气体在恒定压力下，体积与温度的关系。
它的数学表达式可以表示为：V1 / T1 = V2 / T2其中V1和T1分别代表气体的初始体积和初始温度，V2和T2分别代表气体的最终体积和最终温度。
3. 盖吕萨克定律盖吕萨克定律描述了理想气体在恒定物质的条件下，压力与温度的关系。
它的数学表达式可以表示为：P1 / T1 = P2 / T2其中P1和T1分别代表气体的初始压力和初始温度，P2和T2分别代表气体的最终压力和最终温度。
二、理想气体定律理想气体定律是基于理想气体模型推导而来的，它将气体的状态方程简化为一个简洁且易于使用的表达式。
理想气体定律的数学表达式为：PV = nRT其中P代表气体的压力，V代表气体的体积，n代表气体的物质量（以摩尔为单位），R为气体常数，T代表气体的温度（以开尔文为单位）。
理想气体定律是在理想气体模型下成立的，它假设气体分子无体积，无相互作用力，且分子间碰撞是完全弹性碰撞。
尽管理想气体定律在实际气体中并不完全成立，但在低密度、高温度等条件下，它的近似度较高，能够提供较为准确的结果。
三、应用案例气体的状态方程和理想气体定律在许多科学领域都有着广泛的应用。
例如，它们被用于解释和预测气体的物理性质，如压力、体积和温度的关系；在化学中，它们被用于计算气体的摩尔质量、浓度等；在工程领域，它们用于设计和优化气体系统，如压缩机、空调等。
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（1）活塞式（往复式）压缩机理论排气量：
l Q ASn =
对于双作用式压缩机：
(2)l Q A f Sn =-
2m f --式中 一级活塞杆面积（）；其余代表符号同往复式泵 活塞式压缩机实际排气量：
0V P t l l l Q Q Q λλλλλ==
0v p t l Q λλλλλ３式中 --压缩机实际排气量（ｍ／min)；
--排气系数；
--考虑余隙容积影响的容积系数；
--考虑由于吸气阀的压力损失使排气量减少的压力系数；
--由于吸入气体在气缸内被加热，使实际吸入气体减少的温度系数；
--考虑机器泄漏影响的泄漏系数；
（2）滑片式气体压缩机理论排气量： 2l Q ml Dn π=
2m m m m /min l Q m l l D n r ------------３式中 理论排气量（ｍ／min)；
偏心距（）；
气缸长度（）；
2m 气体流通的小室最大截面积（）；
气缸直径（）；
转数（）。
滑片式气体压缩机实际排气量： 122Q ml Dn πλλ=
12Q λλ------３式中 实际排气量（ｍ／min)；
考虑滑片占有容积的系数；
考虑漏气的修正系数。
（3）罗茨式回转压缩机实际排气量：
v 2Q n R B λπ=⋅⋅
v /min m m 0.7~0.8
Q n r R B λ----------３式中 排气量（ｍ／min)；
转数（）；
转子长半径（）；
转子的厚度（）；
容积系数，一般取
（4）螺杆式气体压缩机实际排气量： 111222()Q F Z n F Z n L λ=+
12121222m m m 0.85~0.92
Q F F Z Z L n n λ--------------３式中 排气量（ｍ／min)；
阳转子两个齿间面积（）；
阴转子两个齿间面积（）；
、阳、阴转子齿数；
转子长度（）；
、阳、阴转子每分钟转数；
考虑泄漏的供气系数，一般情况下取
（5）涡旋式气体压缩机理论排气量： ()()22160
n P P t N h V π--= r min
m
m h
n P t h N -----式中 电机转速，/ 涡旋体节距， 涡旋体壁厚，涡旋体高度，压缩腔数
涡旋式气体压缩机实际排气量：
r v V V η=
式中 ηv —涡旋压缩机容积效率，它是一个与温度、压力、泄漏量有关的复杂关系式。
1v 21=0.966-0.089[(P /P )1]K η-
式中 P 1P 2—涡旋压缩机吸气处、排气处压力
K —工质的绝热指数，对混合工质K =∑X i K i。