автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка конструкций и метода расчета поршневых компрессорных машин с оребренной несмазываемой рабочей камерой

кандидата технических наук
Новиков, Дмитрий Григорьевич
город
Омск
год
2009
специальность ВАК РФ
05.02.13
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Разработка конструкций и метода расчета поршневых компрессорных машин с оребренной несмазываемой рабочей камерой»

Автореферат диссертации по теме "Разработка конструкций и метода расчета поршневых компрессорных машин с оребренной несмазываемой рабочей камерой"

На правах рукописи

НОВИКОВ Дмитрий Григорьевич

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДА РАСЧЕТА ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРНЫХ МАШИН С ОРЕБРЕННОЙ НЕСМАЗЫВАЕМОЙ РАБОЧЕЙ КАМЕРОЙ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2009

003463286

Работа выполнена на кафедре «Компрессорные и холодильные машины и установки» в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет».

Ведущая организация: ООО «НТК «Криогенная техника», г. Омск.

Защита диссертации состоится «27» марта 2009 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.178.10 при Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, г. Омск, проспект Мира, 11, ауд.6-340, ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Автореферат разослан ' » т- 2009 г.

Ученый секретарь

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент В.Л.Юша

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент А.П. Болштянский

кандидат технических наук И.Е. Титов

диссертационного совета канд. физ.-мат. наук, профессор

В.И. Суриков

Актуальность темы. В настоящее время компрессорные машины широко применяются во многих отраслях промышленности. Они составляют основу технологического оборудования химических производств, используются для выработки силового сжатого воздуха на машиностроительных предприятиях, на металлургических и горно-обогатительных комбинатах, в легкой и пищевой промышленности, в фармацевтическом производстве, при воздухоразделении и т.д. Общая потребляемая мощность компрессорного оборудования составляет около 8% от всего потребления электрической энергии страной. В некоторых отраслях доля электропотребления компрессорным оборудованием достигает 30%.

Опыт практического использования бессмазочных поршневых компрессорных машин, развитая база теоретических знаний и экспериментальных исследований в области рабочих процессов показывают, что температурные режимы ступени компрессорных машин, определяемые, главным образом, температурой нагнетаемого газа, заметно влияют на эффективность функционирования не только ступени или компрессорной машины, но и всей установки в целом. Величина температуры нагнетаемого газа влияет на теплонапряжённость элементов конструкции компрессорной ступени, на экономичность её рабочего процесса, на потери производительности, на условия работы узлов трения и связанные с этим надёжность и долговечность. Следствием повышения температуры нагнетаемого газа является также увеличение массы и габаритных размеров теплообменного оборудования и энергозатрат, связанных с работой системы охлаждения компрессорных установок.

Результаты проведенного обзорного анализа свидетельствуют о существовании технических решений, позволяющих интенсифицировать теплообмен путем увеличения площади внутренней поверхности рабочей камеры, однако во многих случаях это может привести к таким нежелательным явлениям, как подогрев газа на различных участках рабочего цикла и увеличение мёртвого объёма. Кроме того, в настоящее время отсутствуют как методики расчета рабочих процессов компрессорных машин с внутренним оребрением, так и какие-либо данные по экспериментальным исследованиям и практическому применению внутреннего оребрения в компрессорных машинах.

Актуальность данной работы состоит в повышении эффективности рабочего процесса бессмазочных поршневых компрессорных машин путём интенсификации отвода тепла от газа в рабочей камере таких машин за счёт применения внутреннего оребрения, а также в разработке методов определения коэффициента теплоотдачи между газом и оребренной стенкой и расчёта рабочего процесса ступени бессмазочного поршневого компрессора с внутренним оребрением.

Связь темы диссертационного исследования с общенаучными, государственными программами. Работа выполнена в рамках госбюджетной фундаментальной НИР по тематическому плану Федерального агентства по образованию РФ 1.11.07 «Разработка методов экспериментального исследования теплового и газодинамического взаимодействия газового потока с оребренными и перфорированными объектами»; госбюджетной НИР «Поисковые исследования путей создания комбинированного двигателя нового типа на основе использования роторно-поршневого газогенератора и газотурбинной расширительной машины».

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является повышение технико-экономических показателей работы поршневых компрессорных машин путем интенсификации охлаждения газа в оребренной несмазываемой рабочей камере.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Уточнить математическую модель рабочего процесса ступени бессмазочной поршневой компрессорной машины для возможности расчета теплообмена при наличии оребрения на поверхностях её рабочей камеры.

2. Разработать метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам рабочей камеры поршневой компрессорной машины при быстропротекающих процессах и стенд для его реализации с возможностью исследования гладких и сребренных поверхностей этих стенок.

3. Разработать экспериментальные стенды и провести экспериментальные исследования рабочих процессов ступени поршневой компрессорной машины с целью проверки используемой математической модели на адекватность и экспериментального определения влияния оребрения на температурные режимы ступени.

4. Провести параметрический анализ влияния оребрения на рабочий процесс ступени бессмазочной поршневой компрессорной машины и разработать рекомендации по конструированию бессмазочных поршневых компрессорных машин при наличии оребрения в их рабочей камере.

Научная новизна заключается в следующем:

-разработан метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи, осредненного для локальной поверхности рабочей камеры, при быстропротекающих процессах;

-проведен сравнительный анализ значений коэффициентов теплоотдачи при быстропротекающих процессах для гладких и оребренных поверхностей рабочей камеры бессмазочной поршневой компрессорной машины; рекомендована методика для определения коэффициента теплоотдачи для оребренных поверхностей в рамках математической модели рабочего процесса ступени бессмазочной поршневой компрессорной машины;

-на основе проведенных экспериментов уточнена математическая модель рабочего процесса ступени бессмазочной поршневой компрессорной машины при наличии внутреннего оребрения в её рабочей камере;

-разработана новая конструкция проточной части ступени поршневой компрессорной машины с оребрением, обеспечивающая повышение эффективности охлаждения газа в её рабочей камере за счёт ориентации элементов оребрения, учитывающей направления потоков всасываемого и нагнетаемого газа;

-на основании результатов проведённого параметрического анализа определено влияние оребрения на рабочий процесс бессмазочных поршневых компрессорных машин и эффективность их функционирования.

Практическая ценность состоит в следующем:

-предложена методика расчета коэффициента теплоотдачи к оребренным поверхностям рабочей камеры бессмазочной поршневой компрессорной машины;

-на основе математической модели разработана программа на языке Turbo Pascal в оболочке Delphi, позволяющая производить расчёты рабочего процесса поршневой компрессорной машины с учетом процесса теплоотдачи к стенкам рабочей камеры при наличии на них внутреннего оребрения;

разработан метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи в рабочей камере бессмазочной поршневой компрессорной машины при быстропротекающих процессах; новизна метода подтверждена патентом РФ;

- разработана конструкция проточной части ступени поршневой компрессорной машины с оребрением, обеспечивающая повышение эффективности охлаждения газа за счёт ориентации элементов оребрения; новизна технического решения подтверждена патентом РФ;

-разработаны рекомендации по конструированию рабочей камеры поршневой компрессорной машины с оребрением и по выбору режимных и конструктивных параметров ступени, в которых применение оребрения целесообразно и эффективно.

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается:

-использованием в математической модели фундаментальных законов физики, обоснованным выбором расчётной схемы;

-применением современных измерительных приборов, оборудования и компьютерной техники при проведении экспериментальных исследований;

-удовлетворительным совпадением результатов расчёта с экспериментальными данными.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на 12 научно-технической конференции по компрессоростроению (Казань, 2001); на IV Международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин" (Омск, 2002); на 11 Международной научно-технической конференции "Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке" (Санкт - Петербург,

2003); на XIII Международной научно-технической конференции по компрессоростроению "Компрессорная техника и пневматика в XXI веке'', (Сумы,

2004); на V Международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин" (Омск, 2004), на XIV Международной научно-технической конференции по компрессорной технике (Казань, 2007), на VI Международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин" (Омск, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, 2 депонированные рукописи, 7 тезисов докладов, 2 патента на изобретение.

Объём работы. Работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы. Диссертация содержит 132 страницы текста, 88 рисунков, 5 таблиц. Список литературы включает 112 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены актуальность, научная и практическая значимость работы, представлено краткое содержание всех глав, сформулированы цель и задачи работы.

В первой главе представлен обзорный анализ теоретических и экспериментальных исследований процесса теплообмена в рабочей камере компрессорных машин объемного действия на основе анализа работ таких исследователей, как Пластинин П.И., Прилуцкий И.К., Фотин Б.С., Хрусталев, А.К., Рыжиков Л.Н., Науменко А.И., Иванов В.А., Максимук Б.Л., Остроухова Н.И.

Отмечены основные достоинства и недостатки предлагаемых методик расчета и моделирования рабочих процессов и процессов теплообмена в рабочей камере поршневых машин. Среди наиболее значимых аспектов проведенного анализа следует отметить, во-первых, отсутствие экспериментальных данных, теоретических наработок и практических рекомендаций по разработке математических моделей с учетом теплообмена в области компрессорных машин малой производительности, где влияние процесса теплообмена наиболее значимо; во-вторых, отсутствие практического применения для интенсификации процесса теплообмена в камерах компрессорных машин объемного действия оребренных поверхностей, а также методик расчета таких машин.

Представлен анализ методик экспериментального определения коэффициентов теплоотдачи и тепловых потоков в рабочих камерах машин объемного действия

Фотина Б.С., Науменко А.И., Иванова В.А., Максимука Б.Я., Самойловича C.B., Карминского В.Д., Розенблита Г.Б.

Большинство методик определения тепловых потоков и коэффициентов теплоотдачи получено для машин производительностью 0,6...6 нм3/мин, а также для отдельных локальных точек в пределах рабочей камеры. Поэтому их применение при расчете рабочих процессов для машин меньшей производительности и с более интенсивным теплообменом, в частности с оребрением рабочей камеры, не всегда применимо.

Проведен анализ конструктивных решений и способов охлаждения компрессорных ступеней, разработанных А.Н. Кабаковым, В.Е. Щербой, А.П. Болштянским, B.JI. Юшой, Б.Б. Аспандияровым, Н.В. Гулевичем, В.Я. Козловым, Н.В. Вороновым, H.A. Чипуриным. Большинство существующих способов интенсификации процесса внутреннего теплообмена в бессмазочных компрессорных машинах объемного действия, основанные на увеличении плошади теплообменной поверхности, сопровождаются значительным увеличением относительного мертвого пространства рабочей камеры и усложнением предлагаемых конструкций относительно базовой модели и, соответственно, большей металлоемкостью.

Дана оценка значимости теплообмена в общем рабочем процессе поршневой компрессорной машины, согласно которой процесс теплообмен оказывает наиболее заметное влияние на рабочий процесс и интегральные характеристики поршневых компрессорных машин малой производительности и микрокомпрессоров.

Во второй главе уточнена математическая модель рабочего процесса с сосредоточенными параметрами ступени бессмазочного поршневого компрессора с учетом теплообмена, позволяющая производить расчет термодинамических параметров состояния рабочего тела и интегральных характеристик при наличии оребрения на поверхностях, формирующих рабочую камеру ступени. При составлении математической модели был введен ряд упрощающих допущений, позволяющих не учитывать влияние второстепенных и случайных факторов, упростить математическое описание процесса, но вместе с тем с достаточной точностью и адекватностью описывать влияние различных факторов.

В основу математической модели ступени поршневой компрессорной машины положены основные расчетные уравнения:

-уравнение первого закона термодинамики для тела переменной массы (1); -уравнение состояния (2); -уравнение сохранения массы (3);

а также ряд дополнительных уравнений, позволяющих определять геометрические параметры рабочей камеры, теплофизические свойства рабочего тела, интенсивность протекания тепло- и массообменных процессов в любой момент времени.

dU,. = dQ, - dL, + - l.im„dmi, ( 1 )

Р,1',=М,ЯТ„ (2)

M, = A/,., + dMt, (3)

где: dUr изменение внутренней энергии на (-том рабочем шаге, dQ, -изменение тепловой энергии,

dL,- элементарная деформационная работа в контрольном объеме, dma, и i,m -масса и удельная энтальпия газа, входящего в контрольный объем, dmetai и /оьш -масса и удельная энтальпия газа, выходящего из контрольного объема,

У„ Р„ Т„ М, - соответственно объем, давление, температура и масса газа, R-значение универсальной газовой постоянной для рассматриваемого рабочего тела,

Л/,_, - начальная масса газа в данном объеме на / -1ом расчётном шаге. Процесс теплообмена рассчитывался с помощью уравнения Ньютона - Рихмана. Суммарное количество теплоты на каждом /'-том расчетном шаге представлялось, как сумма слагаемых теплообмена через различные _/-тые поверхности рабочей камеры:

(4)

j't

где a,j ~f(a,j,-nk0l)- коэффициент теплоотдачи от газа к стенке на iT0M расчетном шаге, учитывающий наличие оребрения на поверхностях рабочей камеры;

Ftj - площадь теплообменной поверхности;

Tj - температура газа;

ТСщ -температура стенки;

dr - рассматриваемый интервал времени.

В качестве граничных условий задавались давление и температура газа в камерах всасывания и нагнетания (Р«.Т,с<Р„,Ти,), температуры стенок рабочей камеры {7С„,) геометрические размеры рабочей камеры и формирующих ее поверхностей, зависящие от закона движения поршня. Начальными данными для расчёта являлись термодинамические параметры газа в начальный момент времени и соответствующая координата положения коленчатого вала. Кроме того, исходными данными являлись теилофизические свойства рабочего газа.

Расчёт рабочего процесса бессмазочной поршневой компрессорной машины производился в программе Turbo Pascal. Программа позволяет исследовать рабочие процессы ступени, выводить термодинамические параметры состояния сжимаемого газа (Р„ Т,), интегральные характеристики ступени (Л ,i] ), а также среднюю температуру нагнетаемого газа (Т „м ), количество тепла, отведённое от газа ( Q,).

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям рабочего процесса поршневой бессмазочной компрессорной машины. Для этого были разработаны лабораторные стенды.

Первый стенд предназначен для экспериментального определения коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам рабочей камеры поршневой компрессорной машины, с возможностью исследования гладких и оребренных поверхностей. Целью разработки стендов в рамках дальнейших экспериментов, была проверка на адекватность используемой математической модели, а также экспериментальное определение влияния оребрения на температурные режимы компрессорных ступеней.

Сущность метода определения коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам рабочей камеры в быстропротекающих процессах заключается в том, что при изменении объёма рабочей камеры с теоретически постоянной массой газа в ней измеряются термодинамические параметры газа: мгновенное давление Р„ с помощью датчика мгновенного давления, мгновенная температура газа Tt, с помощью датчика мгновенной температуры и температура стенок Гст с помощью термопар. Весь рабочий цикл разбит на малые интервалы времени

Ат= I/N-â, (5)

где M>360 ~ число измерений за цикл;

3 - частота цикла, сек .

Далее для определения коэффициента теплоотдачи а массив данных, полученных в каждый момент времени г, преобразуется по следующим формулам:

- --(б)

Т, -Т,

где qr величина удельного теплового потока, находится по выражению:

-лГ*-• «

Р„ V,, Ть F¡ - соответственно давление (Па), объем (м3), температура газа (К) и площадь теплообменной поверхности (м2) рабочей камеры в момент времени г,;

Тп, У,-/ — температура газа (К) и объем рабочей камеры (м3) в момент времени Г/./,причем г,./,тгЛт,

С,. - изохорная теплоемкость, Дж/ кг К;

Я - газовая постоянная, Дж/ кг- К.

Для измерения мгновенного давления использовался тензорезисторный датчик типа ДЦ-2,5, предназначенный для преобразования избыточного давления в выходной электрический сигнал. Измерение мгновенной температуры производилось методом «двух проволочек». Однако, в данном случае вместо двух датчиков с различными характеристиками применялся один, но работающий попеременно при двух различных величинах силы тока 11=5,1мА, 12=5,7мА. Аналоговые сигналы с датчиков мгновенного давления и мгновенной температуры поступали на усилитель и далее на электронный осциллограф и компьютер, где централизованно обрабатывались в массив относительно угла поворота коленчатого вала. Измерение температуры внутренней поверхности стенок рабочей камеры проводилось с помощью хромель-алюмелевых термопар и милливольтметра Ф-226. На клапанной плите и поршне были установлены по семь термопар на различных диаметрах, по которым определялась средняя температура поверхности. Использование предложенного способа обеспечивает возможность определения значения коэффициента теплоотдачи в быстропротекающем процессе, осредненного по рассматриваемой теплообменной поверхности. Это позволяет в математической модели для гладкой поверхности использовать известные эмпирические зависимости для расчета а., а для оребренной - с учетом полученных экспериментальных результатов.

Экспериментальный стенд для реализации данной методики разработан на базе лабораторной компрессорной установки КУ-10, выпускаемой ФГУП «ОМО им. Баранова» (рис.1.) Для проведения эксперимента была изготовлена новая рабочая камера и изменен ход поршня (заменен коленчатый вал). Так как рабочая камера (рис.2,3) лишена органов газораспределения, максимальное давление в камере устанавливалось изменением относительного мертвого пространства. Для герметизации рабочей камеры поршневое уплотнение было выполнено из восьми манжетных уплотнений из самосмазывающегося материала. На верхнем фланцевом торце цилиндра крепится крышка, которая одновременно является и прижимающим элементом для металлического диска (рис.4.), формирующим рабочую камеру. Для проведения эксперимента изготовлен комплект таких дисков, имеющих одинаковые посадочные и габаритные размеры, но отличающиеся рабочей поверхностью. Внутренняя поверхность дисков имеет оребрение, параметры которого приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Номер диска 1 (гладкий) 2 3 4 5 б

Шаг оребрения ¿>(мы.) - 0,75 0,25 0,5 0,75 0,5

Высота ребра Ь (мм.) 0.75 0,35 0,75 1.35 1

Коэффициент оребрения 1 2,24 2,97 3,16 3,74 4,12

Рис.1. Общий вид экспериментального стенда. Рис.2. Схема экспериментального стенда.

Рис.3. Цилиндр экспериментального стенда Рис.4. Диск с оребрением..

1- поршень КУ-10, 2- цилиндр КУ-10, 3- упорная шайба, 4- нижняя гайка штока, 5- шток, 6- нижняя часть цилиндра, 7- верхняя часть цнлнндра, 8- поршень. 9- набор уплотнительных и эспандерных колец, 10-металлический диск с оребрением, 11- крышка цилиндра, 12- шайбы верхнего крепления штока, 13- гайки верхнего крепления штока. 14- резиновые уплотненна

В результате проведённых экспериментов были получены: средние температуры гладкого днища поршня, изменяющиеся в диапазоне 300...305 К; средние температуры сменных дисков крышки цилиндра при гладком и оребрённом исполнении, изменяющиеся в диапазоне 300...325 К; диаграммы мгновенных давлений воздуха в рабочей камере; диаграммы мгновенных температур воздуха в рабочей камере (рис. 5). При водяном охлаждении сменного диска влияние оребрения более заметно, чем при водушном охлаждении. При воздушном охлаждении максимальная температура воздуха в рабочей камере в случае оребр2нного сменного диска ниже, чем в случае гладкого на 14...20 К, а при водяном охлаждении эта разница может достигать 30 К. При обработке данных в соответствии с описанной методикой, были получены диаграммы количества теплоты, отводимой от воздуха к поверхностям рабочей камеры или подводимой к нему (рис. 6). При этом считалось, что ащтт » а^, „,,„„„.

Необходимо заметить, что температура сменных дисков при наличии оребрения выше, чем при их гладкой поверхности. Соответственно, разница между температурами воздуха и стенок рабочей камеры при оребрении становится меньше (рис. 7,8 ).

Рис.5. Изменение температуры газа в рабочей камере экспериментального стенда при водяной охлаждении клапанной плиты. 1 -к,,Р=1; 2-к,т=2.24; 3-к„р=2.94; 4-к„„=3.16; 5-кор=3.74; 6-(с,„г4.12

т,к................—..................................................................

350

Рис.6. Количество теплоты, переданное поверхносп клапанной плиты при воздушном охлаждении. 1-1ц,=4.12; 2-1^=3.74; 3-Ц,=3.16; 4-1^=2.94; 5-к„„=2.24; 6-к,,р=1

т,к~

Рис.7. Зависимость температуры поршня, клапанной Рис.8. Зависимость температуры поршня, клапанно

плиты и максимальной температуры рабочего тела ступени при водяном охлаждении. 1-температура газа, 2-температыра клапанной плиты 3-температура поршня.

плиты и максимальной температуры рабочего тела в ступени при воздушном охлаждении. 1-температура газа, 2-температыра клапанной плиты, 3-температура поршня.

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что при наличии оребрения на поверхности сменного диска элементарное количество теплоты через эту поверхность увеличивается по сравнению с гладкой поверхностью пропорционально её коэффициенту оребрения (а„=а,:-кч,). Более наглядно это

видно на диаграммах условного коэффициента теплоотдачи к поверхности сменного диска, одна из которых представлена на рис. 9. Представленные графики показывают, что

--Г., * к,.

(8)

где аор - коэффициент теплоотдачи к сребрённой поверхности сменного диска, а,, - коэффициент теплоотдачи к гладкой поверхности сменного диска; Рор, площадь оребренной и гладкой поверхностей; к - коэффициент оребрения сменного диска.

т/м2К 2000

Рис.9. Условный коэффициент теплоотдачи между воздухом и поверхностью деталей, формирующих рабочую камеру, приведенный к плошади гладкой поверхности:

1-оребрение клапанной плиты 1сор=4,12, 2 -оребренте клапанной плиты кор=2,24, 3- поршень (кор=1).

Небольшие участки на представленных графиках (около 10-20 градусов угла поворота коленчатого вала) являются приближёнными, т.к. в этих интервалах рабочего цикла мгновенная температура воздуха близка по величине к средней температуре поверхности сменного диска, что делает некорректным расчёт коэффициента теплоотдачи путём деления элементарного количества теплоты на бесконечно малую величину, каковой в данном случае является разность температур воздуха и поверхности диска. Полученные экспериментальные данные позволяют в рамках математического моделирования рабочего процесса поршневой компрессорной машины при расчёте процессов теплообмена в рабочей камере с сребрёнными поверхностями использовать коэффициент теплоотдачи, рассчитываемый по известным эмпирическим соотношениям для гладкой поверхности, а за величину расчётной площади теплообменной поверхности принимать полную площадь рассматриваемой поверхности с учётом её оребрения.

Целью эксперимента на стендах со ступенями поршневых компрессорных машин, была проверка на адекватность математической модели, используемой для расчета теплообмена условного коэффициента теплоотдачи, а также экспериментальное определение влияния оребрения на температурные режимы компрессорной ступени. В ходе проведения эксперимента регистрировались показания мгновенного давления, производительности ступени, температуры всасывания и нагнетания соответственно перед клапаном всасывания и после клапана нагнетания. В качестве экспериментального был использован поршневой компрессор с параметрами: Вц=0,025м; 8=0,011 м; обороты менялись от 688 до 2750об./мин. В проведённых экспериментах оребрялась плоская верхняя часть рабочей камеры с коэффициентом оребрения (кор=Г„рЛ:гл)- 4.33. Высота ребер 1мм., шаг оребрения 0,3 мм., форма поперечного сечения ребер- прямоугольник. Конструктивным отличием применяемого в данном эксперименте оребрения было то, что оно выполнено из набора пластин, стянутых между собой (рис.10). Все опыты проводились для трех вариантов:1- клапанная плита гладкая, 2- ребра расположены параллельно направлению потока всасываемого газа и почти перпендикулярны потоку нагнетаемого газа, 3-ребра расположены параллельно потоку нагнетаемого газа и почти перпендикулярны потоку всасываемого газа (рис.П). Повьгшение эффективности охлаждения газа в рабочей камере за счет ориентации элементов оребрения, учитывающей направление потоков всасываемого и нагнетаемого газа защищено патентом на изобретение. На температурные режимы ступени с органами газораспределения, в отличие от первого экспериментального стенда, оказывает влияние не только наличие оребрения в рабочей камере, но и расположение ребер. Так, при степени повышения давления равной 5, температура нагнетания составила

379К, 366К, 362К. соответственно для варианта с гладкой клапанной плитой, варианта 2 и варианта 3. В качестве негативного влияния оребрения следует отметить снижение производительности, вызываемое подогревом газа на всасывании и увеличением относительного мертвого пространства в рабочей камере. При наименьшей степени сжатия производительность во всех грех вариантах была практически одинаковой, но по мере возрастания давления нагнетания наблюдалось

Рис. 10. Клапанная плита, выполненная из набора Рис. 11. Взаимное расположение ребер и органо

пластин. газораспределения. Вид со стороны поршня.

Наибольшая производительность была для варианта 1. немного ниже (на 6,5-7,5 %) была производительность для варианта 3, где оребрение выполнено параллельно направлению нагнетаемого газа. И на 18-21.5 % снизилась производительность при варианте расположения оребрения параллельно потоку всасываемого газа.

Таким образом, можно отметить, что для наиболее эффективного использования оребрения в компрессорных ступенях объемного действия необходимо уделять внимание взаимной ориентации внутреннего оребрения и потоков всасываемого и нагнетаемого газа.

В четвёртой главе представлены результаты параметрического анализа, проведённого с использованием математической модели. В качестве параметров, характеризующих эффективность работы компрессорной ступени, были выбраны температура нагнетаемого газа (Тн К), коэффициент подачи (Я) и изотермический КПД (7,„). Изменяемыми параметрами ступени являлись: габаритные размеры, степень повышения давления, частота вращения приводного механизма и характеристики геометрических размеров оребрения (высота ребер и расстояние между ними). Для определения влияния габаритных размеров был проведен численный эксперимент для нескольких типов поршневых компрессорных машин с диаметром цилиндра от 25 до 150мм. (рис.12, 13).

Наибольший эффект от применения оребрения в рабочей камере бессмазочной поршневой компрессорной машины наблюдается при диаметре цилиндра до 100мм.

Однако, при диаметре цилиндра до 100 мм. происходит и наибольшее снижение коэффициента подачи, что особенно заметно при увеличении степени повышения давления. Таким образом, оребрение в рабочей камере для данного класса машин, как наиболее эффективной области применения, должно быть использовано при минимизации относительного мертвого объема, связанного с наличием межреберного пространства.

увеличение разницы для различных вариантов.

50

150 Оц,мм*

50

100

150 13ц, мм I

Рис. 12.Темлература нагнетаемого газа при воздушном Рис.13. Температура нагнетаемого газа при водяном охлаждении клапанной пл при п,й=500 об/мин. охлаждении клапанной плиты при п^,=500 об/мин.

1.3.5.7-температура нагнетания без оребрения, 1,3,5,7-температура нагнетания без оребрения,

2.4.6.8- температура нагнетания при к,,р=4, 2,4,6,8- температура нагнетания при к„р=4, 1,2-^=8, 3,4-5=6, 5.6.- € =4, 7.8- Е~2, 1,2- В =8, 3,4- Е =6, 5.6.-£=4, 7.8- С =2,

Зависимости, приведенные на рис. 14, 15 для компрессорной ступени с диаметром цилиндра 25мм и степени повышения давления 4, свидетельствуют о том, что эффект снижения температуры нагнетания от применения оребрения ощутим в широком диапазоне частоты оборотов, однако, зависимость коэффициента подачи свидетельствует о рациональности применения оребрения до 25 с"', так как при дальнейшем увеличении происходит значительное снижение коэффициента подачи.

Т,К

3 16.6 25 зз.з п,с'

Рис. 14. Зависимость температуры нагнетаемого газа при Рис.15. Зависимость коэффициента подачи при воздушном охлаждении компрессорной ступени от воздушном охлаждении компрессорной ступени от частоты оборотов коленчатого вала. частоты оборотов коленчатого вала.

1-1Си,= 1.2-к,,„=2,3 -к1Т=4,4-к1Ч,=8, 1- к,,р=1,2- к.„=2,3 - к,,„=4.4 - к„„=8,

Зависимости на рис. 16, 17 для ступени с диаметром цилиндра 40мм., свидетельствуют об интенсивности снижения температуры нагнетаемого газа в оребренных ступенях по сравнению со ступенями без оребрения. Наибольший эффект наблюдается при увеличении степени повышения давления.

Происходящее при этом снижение коэффициента подачи и изотермического КПД при применении оребрения также происходит более интенсивно. Таким образом, наиболее рационально использование оребрения в диапазоне степеней повышения давления от 3 до 6.

Негативным фактором при использовании оребрения является снижение коэффициента подачи, обусловленное увеличением относительного мертвого межреберного пространства.

Рис.16. Зависимость температуры нагнетаемого газа Рис.17. Зависимость коэффициента подачи при воздушном охлаждении компрессорной ступени воздушном охлаждении компрессорной ступени от степени повышения давления. 1- к,,р=1, 2- кор=2, 3 - степени повышения давления. 1^=4,4 - 1<„р=8, 1- кч,=1,2- кор-2,3 - к„„=4,4 -

Параметром, определяющим величину межреберного пространства, является высота оребрения. Для описания данного фактора удобно ввести понятие относительной высоты ребра:

А,=А,/У„ (9)

где Ир. высота ребра, Бр- шаг оребрения.

Практически значимое снижение температуры нагнетания происходит при увеличении Нг в интервале от 0 до 4 (корот 0 до 8) и может достигать 40 . ..45К., при этом снижение коэффициента подачи будет не более 5-12% и изотермического КПД не более 15%. Дальнейшее увеличение йе хотя и приводит к снижению температуры нагнетания, но сопровождается значительным ухудшением остальных показателей работы ступени (рис. 18).

Необходимо отметить, что, не изменяя значения Л,,, можно обеспечить некоторую величину оребренной поверхности РР при различных величинах ИР., При этом следует учитывать, что большое значение приобретает масштабный фактор оребрения

, (10) то есть соотношение между абсолютной величиной дополнительного межреберного пространства ¥МР и абсолютной величиной описанного объема рабочей камеры V/,

Снижение коэффициента подачи, производительности и КПД ступени, происходящее при увеличении мертвого пространства, связанного с применением оребрения, компенсируется изменением величины удельной мощности. Данные параметрического анализа свидетельствуют о том, что снижение удельной мощности (до 5%) при применении внутреннего оребрения рабочей камеры увеличивает технико-экономические показатели работы компрессорной машины, за счет интенсификации теплообмена (рис.19). При конструировании ступени бессмазочного поршневого компрессора с оребрением, основным направлением, помимо перечисленных выше, должно быть снижение значения аи[,.

При этом, наряду с понижением температуры нагнетаемого газа, не будет происходить резкого снижения коэффициента подачи и изотермического КПД. Так, например, существуют режимы работы компрессорной ступени, когда при увеличении относительного мертвого объема на 3 ...5 %, снижение коэффициента

полезного действия составит 2...4%, а снижение температуры нагнетаемого газа может достигать 15...25 К.

Рис.18. Зависимость снижения температуры Рис.19. Изменение удельной мощности от внутреннего нагнетаемого газа от относительной высоты оребрекия коэффициента при Оц=25мм. 1-Оц=25мм, 2-Оц=40м.м, 3-Оц=85мм, 1-е =2, 2-е =6.

Выводы и результаты.

Основные научные и практические результаты, полученные в диссертационной работе заключаются в следующем:

1. Уточнена математическая модель рабочего процесса бессмазочной ступени поршневой компрессорной машины с сосредоточенными параметрами, позволяющая производить расчет рабочего процесса при наличии внутреннего оребрения в её рабочей камере, определять текущие и интегральные параметры рабочего тела, а также показатели эффективности работы ступени.

2. Разработан метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи в быстродействующих процессах, основанный на методе идентификации математической модели и реально протекающих процессов; новизна метода подтверждена патентом РФ.

3. Предложена методика определения теплового потока к оребренной поверхности рабочей камеры, согласно которой мгновенный тепловой поток через оребренную стенку пропорционален произведению площади оребренной поверхности и коэффициента теплоотдачи при быстропротекающих процессах, определенного по известным эмпирическим зависимостям для гладких поверхностей.

4. Разработана новая конструкция проточной части ступени поршневой компрессорной машины с оребрением, обеспечивающая повышение эффективности охлаждения газа в её рабочей камере за счёт ориентации элементов оребрения, учитывающей направления потоков всасываемого и нагнетаемого газа; новизна конструкции подтверждена патентом РФ.

5. Предложены рекомендации по использованию оребрения в рабочих камерах бессмазочных поршневых компрессорных машин, согласно которым наибольший эффект от применения оребрения наблюдается при

- при диаметре цилиндра до 100мм.;

- при частоте вращения приводного механизма до 25 с"1;

- в диапазоне степеней повышения давления от 3 до 6,

- при значении относительной высоты оребрения И,, в интервале от 0 до 4 (кор от 0 до 8),

Основные публикации по теме диссертации.

1.Юша В.Л. и др. Анализ рабочего процесса двухроторного компрессора с нелинейной синхронизацией роторов./ Юша ВJ1., Новиков Д.Г., Гуров A.A., Юта А.В, Танкин В.В.: Тез.докл. 12 науч.-тех. конф.-Казань,2001.-С.15-16.

2.Юша В. Л. и др. К вопросу о влиянии охлаждения ступени компрессора объемного действия на его конструктивные и эксплуатационные характеристики / Юша B.J1., Январев И.А., Панин Ю.Н., Новиков Д.Г., Гуров A.A., Юша A.B.: ОмГТУ,- Омск, 2001,- Юс. - Деп. В ВИНИТИ 05.10.2001, № 2108 - В 2001.

3.Юша В.Л., Новиков Д.Г. Влияние внешнего теплообмена на рабочий процесс компрессоров объемного действия / ОмГТУ. - Омск, 2002. - 24с. - Деп. в ВИНИТИ 11.10.2002 №1724-В 2002.

4.Юша В.Л., Новиков Д.Г. Метод определения мгновенного коэффициента теплоотдачи к элементам поверхности рабочей камеры машины объемного действия/Материалы IV Междунар. науч.-тех. коиф.-Омск:ОмГТУ,2002.-С.438-439.

5. Юша В.Л., Новиков Д.Г. Влияние охлаждения ступени бессмазочного поршневого компрессора на функционирование агрегатов малых холодильных машин./Тез.докл. XXI Междунар науч.-тех. конф.-СПб:СПбГУНиПТ,2003.-С.73-74.

6.Юша В. Л. и др. Особенности расчета и проектирования бессмазочных малорасходных компрессоров объемного действия./ Юша В.Л., Новиков Д.Г., Гуров A.A., Юша А.В, Танкин В.В., Меренков Д.Ю.: Труды XIII МНТК по компрессоростроению-Сумы: СумГУ,2004.-С. 10-17.

7. Юша В. Л. и др. Расчетно-экспериментальное исследование процессов тепло и массообмена в рабочей камере бессмазочных маорасходных компрессоров объемного действия/ Юша В.Л., Новиков Д.Г., Гуров A.A., Юша А.В, Танкин В.В., Меренков Д.Ю.: Материалы V Междунар. науч.-тех. конф.-Омск: ОмГТУ.2004.-С.53-56.

8 . Юша В.Л., Новиков Д.Г.Интенсификация процессов теплообмена в камере бессмазочных компрессоров Вестник Международной Академии Холода.-Вып.4.,2004.-С.-8-11.

9.Патент 22317661 РФ МПК 7G01K 17/20 Способ определения мгновенного коэффициента теплоотдачи к стенке рабочей камеры машины объемного действия/ Юша В.Л. Новиков Д.Г.,заяв.06.05.2002, опуб. 27.06.2004., Бюл.№8.

Ю.Патент 2244161 РФ МПК 7F04 В 39/00 Поршневой компрессор/ Юша В.Л. Новиков Д.Г.,заяв.28.02.2003, опуб. 10.01.2005., Бюл.№1.

11. Юша В. Л. и др. Интенсификация охлаждения бессмазочных ступеней холодильных поршневых компрессоров/ Юша В.Л., Новиков Д.Г., Бусаров С.С.: Материалы VI Междунар. науч.-тех. конф..посвящетюй 65-летию ОмГТУ-Омск: ОмГТУ,2007.-С.87-90.

12 . Юша В.Л. и др. Влияние микрооребрения на мгновенный коэффициент теплоотдачи в рабочей камере бессмазочного поршневого компрессора./ Юша В.Л.. Новиков Д.Г., Бусаров С.С., Мельников С.Г. / Химическое и нефтегазовое машиностроение.-Вып. 11., 2007.- С. 19-21.

13. Юша В.Л., и др. Системы охлаждения компрессорного оборудования дорожно-строительных машин и автотракторной техники для эксплуатации в условиях Сибири и Крайнего Севера/ Юша В.Л., Корнеев C.B., Бусаров С.С., Новиков Д.Г. / Вестник СибАДИ.-2008.

* публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК

Подписано в печать 17.02.09. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Оперативный способ печати. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 120 экз. Заказ № 490.

Отпечатано в «Полиграфическом центре КАН» тел. (3812) 65-23-73. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11А Лицензия ПЛД № 58-47 от 21.04.97

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Новиков, Дмитрий Григорьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТУПЕНЕЙ И ИХ ОНСТРУКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ.

1.1. Анализ теоретических исследований процессов теплообмена в рабочей камере ступени поршневого компрессора.

1.2. Анализ экспериментальных исследований процессов теплообмена в рабочей камере ступени поршневого компрессора.

1.3. Способы охлаждения компрессорных ступеней и их конструктивная реализация.

1.4. Оценка значимости теплообменных процессов в рабочем процессе поршневого компрессора.

1.5. Цели и задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СТУПЕНИ ПОРШНЕВОГО БЕССМАЗОЧНОГО КОМПРЕССОРА.

2.1. Расчетная схема рабочего процесса ступени поршневого компрессора и основные допущения.

2.2. Система основных расчетных уравнений.

2.3. Реализация математической модели.

3. ЭСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ БЕССМАЗОЧНОГО ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА.

3.1. Методика экспериментального определения мгновенного коэффициента теплоотдачи, осредненного по локальной поверхности

3.2. Разработка экспериментального стенда для определения мгновенного осредненного по поверхности коэффициента теплоотдачи

3.3. Методика измерения.

3.4. Результаты эксперимента и их анализ.

3.5. Проверка математической модели на адекватность.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ЧИСЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРЕБРЕНИЯ И ПАРАМЕТРОВ СТУПЕНИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТУПЕНИ БЕССМАЗОЧНОГО ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА.

4.1. Влияние габаритных размеров компрессорной ступени на эффективность применение внутреннего оребрения.

4.2. Влияние степени повышения давления в ступени на эффективность применение внутреннего оребрения.

4.3. Влияние частоту вращения на эффективность применение внутреннего оребрения.

4.3. Влияние масштабного фактора внутреннего оребрения на эффективность его применения.

4.4. Рекомендации по конструированию ступеней бессмазочного поршневого компрессора с оребрением.

4.5. Оценка влияния эффективности охлаждения ступени на эффективность работы компрессорных установок.

Введение 2009 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Новиков, Дмитрий Григорьевич

В настоящее время компрессорные машины широко применяются во многих отраслях промышленности. Они составляют основу технологического оборудования химических производств, используются для выработки силового сжатого воздуха на машиностроительных предприятиях, на металлургических и горно-обогатительных комбинатах, в легкой и пищевой промышленности, в фармацевтическом производстве, при воздухоразделении и т.д. Общая потребляемая мощность компрессорного оборудования составляет порядка 8 % от всего потребления электрической энергии страной [1, 2]. В некоторых отраслях доля электропотребления компрессорным оборудованием достигает 30 %.

Опыт практического использования бессмазочных поршневых компрессорных машин, развитая база теоретических знаний и экспериментальных исследований в области рабочих процессов показывают, что температурные режимы ступени компрессорных машин, определяемые, главным образом, температурой нагнетаемого газа, заметно влияют на эффективность функционирования не только ступени или компрессорной машины, но и всей установки в целом. Величина температуры нагнетаемого газа влияет Hat теп-лонапряжённость элементов конструкции компрессорной ступени, на экономичность её рабочего процесса, на потери производительности, на условия работы узлов трения и связанные с этим надёжность и долговечность [3].

От эффективности систем охлаждения компрессорного оборудования во многом зависят пожаровзрывобезопасность и адаптированность к широкому диапазону атмосферных температур и переменным режимным параметрам. При этом необходимо учитывать, что система охлаждения включает в себя не только межступенчатое и концевое теплообменное оборудование, но и сами компрессорные ступени [4, 5, 6, 7].

Следствием повышения температуры нагнетаемого газа является также увеличение металло- и энергозатрат, связанных с системой охлаждения. Анализ результатов, проведенных в работах [7, 8, 9], позволяет отметить возможность уменьшения площади поверхности теплообмена для обеспечения неизменных номинальных параметров охлаждаемого воздуха на выходе из теплообменника. Это уменьшение площади составляет в среднем 0,2.0,6 % на каждый градус понижения температуры нагнетаемого газа [10, 11]. В области более высоких температур это соотношение возрастает. Другим важным фактором, определяющим влияние понижения температуры нагнетаемого газа, является возможность снижения расхода охлаждающей среды, которое составляет примерно 1 % на каждый градус понижения температуры нагнетаемого газа. Следствием этого является снижение капитальных и эксплуатационных затрат компрессорной установки [10, 11].

Анализ функционирования компрессорной техники различного назначения и типоразмеров, выпускаемых отечественной промышленностью показывает, что в большинстве случаев внешнему охлаждению компрессорных ступеней не уделяется должного внимания. В некоторых случаях это объясняется несовершенством конструкции компрессора, а в других - их неквалифицированной эксплуатацией. Так, в компрессорах с воздушным охлаждением цилиндров, выполненных даже по наиболее благоприятной V-образной схеме, организация потоков охлаждающей среды в большинстве случаев крайне неудовлетворительна, не говоря уже о конструктивном несовершенстве оребрения. При водяном охлаждении, как правило, отсутствует диагностика по таким параметрам, как расход охлаждающей жидкости через водяную рубашку, ее температура, что не позволяет оценить степень отклонения работы системы охлаждения цилиндров от номинальной.

Возможность для решения этот проблемы применения впрыска капельной жидкости в рабочую камеру, как наиболее эффективного из известных способов охлаждения, применяемого в поршневых компрессорах, реализуется в большинстве случаев лишь для холодильных машин и сводится к использованию жидкой фракции холодильного агента, что не всегда целесообразно [5, 12, 13]. Интенсификация внешнего охлаждения ступени для существующих конструкций объемных компрессоров имеет свои ограничения и возможности [7, В].

Таким образом, изучение влияния теплообменных процессов на рабочий цикл компрессорной ступени, определение путей и методов интенсификации процесса охлаждения ступени является актуальной задачей. Также необходимо отметить, что наименее изучен вопрос теплообмена для микрокомпрессоров производительностью до 3*10"4 м3/с, и мини-компрессоров произ-водительностыо до 0,01 м /с. Если в работах таких исследователей, как Б.С. Фотин, JI.H. Рыжиков, А.И. Науменко, И.К. Прилуцкий [14, 15, 16, 17, 19], (более подробно эти работы будут рассмотрены далее), можно найти рекомендации и методики для расчета теплообменных процессов в поршневых компрессорах средней и большой производительности, то для малых машин такие данные отсутствуют. Исследования инженеров - двигателистов, по вопросам теплообмена в двигателях внутреннего сгорания, Г.Б. Розенблит [20, 21], Н.И. Цветкова [22], Р.З. Кавтарадзе [23, 24] и других, посвящены машинам большой и средней мощности.

Целью данной работы является повышение технико-экономических показателей работы поршневых компрессорных машин путем интенсификации охлаждения газа в оребренной несмазываемой рабочей камере.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Уточнить математическую модель рабочего процесса ступени бессмазочной поршневой компрессорной машины для возможности расчета теплообмена при наличии оребрения на поверхностях её рабочей камеры.

2. Разработать метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам рабочей камеры поршневой компрессорной машины при быстропротекающих процессах и стенд для его реализации с возможностью исследования гладких и оребренных поверхностей этих стенок.

3. Разработать экспериментальные стенды и провести экспериментальные исследования рабочих процессов ступени поршневой компрессорной машины с целью проверки используемой математической модели на адекватность и экспериментального определения влияния оребрения на температурные режимы ступени.

4. Провести параметрический анализ влияния оребрения на рабочий процесс ступени бессмазочной поршневой компрессорной машины и разработать рекомендации по конструированию бессмазочных поршневых компрессорных машин при наличии оребрения в их рабочей камере.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработан метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи, осредненного для локальной поверхности рабочей камеры, при быстропротекающих процессах;

- проведен сравнительный анализ значений коэффициентов теплоотдачи при быстропротекающих процессах для гладких и оребренных поверхностей рабочей камеры бессмазочной поршневой компрессорной машины; рекомендована методика для определения коэффициента теплоотдачи для оребренных поверхностей в рамках математической модели рабочего процесса ступени бессмазочнои поршневой компрессорной машины;

- на основе проведенных экспериментов уточнена математическая модель рабочего процесса ступени бессмазочной поршневой компрессорной машины при наличии внутреннего оребрения в её рабочей камере;

- разработана новая конструкция проточной части ступени поршневой компрессорной машины с оребрением, обеспечивающая повышение эффективности охлаждения газа в её рабочей камере за счёт ориентации элементов оребрения, учитывающей направления потоков всасываемого и нагнетаемого газа;

- на основании результатов проведённого параметрического анализа определено влияние оребрения на рабочий процесс бессмазочных поршневых компрессорных машин и эффективность их функционирования.

Практическая ценность состоит в следующем:

- предложена методика расчета коэффициента теплоотдачи к оребрен-ным поверхностям рабочей камеры бессмазочной поршневой компрессорной машины;

- на основе математической модели разработана программа на языке Turbo Pascal в оболочке Delphi, позволяющая производить расчёты рабочего процесса поршневой компрессорной машины с учетом процесса теплоотдачи к стенкам рабочей камеры при наличии на них внутреннего оребрения;

- разработан метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи в рабочей камере бессмазочной поршневой компрессорной машины при быстропротекающих процессах; новизна метода подтверждена патентом РФ;

- разработана конструкция проточной части ступени поршневой компрессорной машины с оребрением, обеспечивающая повышение эффективности охлаждения газа за счёт ориентации элементов оребрения; новизна технического решения подтверждена патентом РФ;

- разработаны рекомендации по конструированию рабочей камеры поршневой компрессорной машины с оребрением и по выбору режимных и конструктивных параметров ступени, в которых применение оребрения целесообразно и эффективно.

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается:

- использованием в математической модели фундаментальных законов физики, обоснованным выбором расчётной схемы;

- применением современных измерительных приборов, оборудования и компьютерной техники при проведении экспериментальных исследований;

- удовлетворительным совпадением результатов расчёта с экспериментальными данными.

Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Диссертация содержит 132 страницы текста, 88 рисунков, 2 таблиц. Список литературы включает 127 наименований.

Заключение диссертация на тему "Разработка конструкций и метода расчета поршневых компрессорных машин с оребренной несмазываемой рабочей камерой"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе проведено комплексное (теоретическое и экспериментальное) исследование процесса теплообмена в рабочей камере бессмазочного поршневого компрессора, предложен метод интенсификации теплообмена для улучшения эксплуатационных и технико-экономических показателей работы компрессора, предложен метод расчета рабочего процесса с учетом наличия оребрения на внутренних поверхностях рабочей камеры, даны рекомендации по применению оребренных поверхностей в ступенях компрессоров объемного действия.

Основные научные и практические результаты, полученные в диссертационной работе заключаются в следующем:

1. Уточнена математическая модель рабочего процесса бессмазочной ступени поршневой компрессорной машины с сосредоточенными параметрами, позволяющая производить расчет рабочего процесса при наличии внутреннего оребрения в её рабочей камере, определять текущие и интегральные параметры рабочего тела, а также показатели эффективности работы ступени.

2. Разработан метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи в быстродействующих процессах, основанный на методе идентификации математической модели и реально протекающих процессов; новизна метода подтверждена патентом РФ.

3. Предложена методика определения теплового потока к оребренной поверхности рабочей камеры, согласно которой мгновенный тепловой поток через оребренную стенку пропорционален произведению площади оребренной поверхности и коэффициента теплоотдачи при быстропроте-кающих процессах, определенного по известным эмпирическим зависимостям для гладких поверхностей.

4. Разработана новая конструкция проточной части ступени поршневой компрессорной машины с оребрением, обеспечивающая повышение эффективности охлаждения газа в её рабочей камере за счёт ориентации элементов оребрения, учитывающей направления потоков всасываемого и нагнетаемого газа; новизна конструкции подтверждена патентом РФ.

5. Предложены рекомендации по использованию оребрения в рабочих камерах бессмазочных поршневых компрессорных машин, согласно которым наибольший эффект от применения оребрения наблюдается при

- при диаметре цилиндра до 100мм.;

- при частоте вращения приводного механизма до 25 с-1;

- в диапазоне степеней повышения давления от 3 до 6,

- при значении относительной высоты оребрения в интервале от 0 до 4 (кор от 0 до 8),

Снижение температуры нагнетания в результате интенсификации теплообменных процессов в рабочей камере бессмазочного поршневого компрессора приводит к снижению мощности привода, уменьшению габаритных размеров теплообменных аппаратов, снижению их массы, уменьшению количества охлаждающей среды и энергии на ее подачу, снижению эксплуатационных затрат, увеличению общего КПД установки. Предложенный метод интенсификации теплообмена путем оребрения внутренних поверхностей рабочей камеры позволяет достичь значительного снижения температуры нагнетания, но в то же время имеет свои побочные вредные воздействия на технико-экономические показатели компрессорной ступени, такие как увеличение относительного мертвого объема из-за наличия межреберного пространства, снижение коэффициента подачи и коэффициента полезного действия. Однако, при соблюдении изложенных выше рекомендаций по выбору параметров внутреннего оребрения в зависимости от типоразмера компрессора, режимов его работу и специфических особенностей, можно сохранить технико-экономические показатели ступени практически на том же уровне, значительно снизив при этом температуру нагнетаемого газа. Кроме этого, комплексно рассматривая компрессорную установку можно утверждать, что снижение показателей работы ступени может быть частично, полностью или даже с запасом компенсировать вредные воздействия применения внутреннего оребрения в ступени и снижение ее показателей. Оптимальный выбор параметров внутреннего оребрения, позволяющий максимально увеличить площадь теплообменной поверхности при минимальном мертвом межреберном пространстве, правильное расположение оребренной поверхности относительно направлений движения потока всасываемого и нагнетаемого газа являются важнейшими условиями эффективного использования внутреннего оребрения в рабочей камере бессмазочного поршневого компрессора.

Библиография Новиков, Дмитрий Григорьевич, диссертация по теме Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

1. Новиков, И.И. Бессмазочные поршневые уплотнения в компрессорах / И.И. Новиков, В.П. Захаренко, Б.С. Ландо. Л.: Машиностроение, 1981. 236 с.

2. Пластилин, П. И. Поршневые компрессоры: Том 1 Теория и расчет / П. И. Пластинин. М.: Колос, 2000. 456 с.

3. Пластинин, П. И. Теория и расчет поршневых компрессоров / П. И. Пластинин. М.: Агропромиздат, 1987. 271 с.

4. Парфенов, В.П. Комбинированные системы охлаждения компрессорных установок (научные основы создания, моделирование и оптимизация): автореф. дис. .докт. техн. наук: / Парфенов В.П. СПб., 1992. 32 с.

5. Система охлаждения компрессоров Bitzer / Холодильная техника. 2001. №4. С. 36-37.

6. Берман, Я.А. Системы охлаждения компрессорных установок. / Я.А. Берман, О.Н. Маньковский, Ю.Н. Марр, А.П. Рафалович. Л.: Машиностроение, 1984. 228 с.

7. Юша, В.Л. Влияние внешнего теплообмена на рабочий процесс компрессоров объемного действия / В.Л. Юша, Д.Г. Новиков / ОмГТУ. 2002. 24 с. Деп в ВИНИТИ 11.10.2002 №1724.

8. Юша, В.Л. Уменьшение массогабаритных параметров теплообменного оборудования мобильных компрессорных установок / В.Л. Юша, И.А. Январев, В.И. Криницкий // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. №4. С. 24-26.

9. Юша, В.Л. Интенсификация процессов теплообмена в рабочей камере бессмазочных компрессоров / В.Л. Юша, Д.Г. Новиков // Вестн. Между-нар. академии холода. 2004. СПб. Вып. 4. С. 8-11.

10. Юша, В.Л. Системы охлаждения и газораспределения объемных компрессоров/ В.Л. Юша. Новосибирск: Наука, 2006. 236 с.

11. Бараненко, А.В. Холодильные машины / А.В. Бараненко , Н.Н. Бухарин,

12. B.И. Пекарев, И.А. Сакун, Л.И. Тимофеевский. СПб.: Политехника, 1987. 992 с.

13. Юша, В.Л. Повышение экономичности и безопасности работы винтового компрессора с газожиткостным рабочим телом: автореф. дис. .канд. техн. наук / В.Л. Юша. Л., 1987. 16 с.

14. Фотин, Б.С. Рабочие прочесы поршневых компрессоров: дис.докт. техн. наук / Б.С. Фотин. ЛПИ им Калинина, 1974. 402 с.

15. Фотин, Б.С. Рабочие прочесы поршневых компрессоров: автореф. дис. . .докт. техн. наук / Б.С. Фотин. ЛПИ им. Калинина, 1974. 32 с.

16. Рыжиков, Л.Н. Исследование рабочих процессов поршневых компрессоров: дис. канд. техн. наук / Л.Н. Рыжиков. ЛПИ им. Калинина, 1978. 223 с.

17. Рыжиков, Л.Н. Исследование рабочих процессов поршневых компрессоров: автореф. дис. канд. техн. наук / Л.Н. Рыжиков. ЛПИ им. Калинина, 1978. 16 с.

18. Науменко, А.И. Исследование теплообмена в поршневых компрессорах: дис. канд. техн. наук / А.И. Науменко. ЛПИ им. Калинина, 1974. 231 с.

19. Науменко, А.И. Исследование теплообмена в поршневых компрессорах: автореф. дис. канд. техн. наук: / А.И. Науменко. ЛПИ им. Калинина, 1974. 16 с.

20. Розенблит, Г.Б. Исследование теплоотдачи от газа к стенке рабочего цилиндра дизеля / Г.Б. Розенблит // Вестник машиностроения. 1962. №2.1. C. 22-26.

21. Розенблит, Г.Б. Теплоотдача в дизелях / Г.Б. Розенблит. М., 1977. 216 с.

22. Цееткова, Н.И. Опытное исследование теплоотдачи в двигателях внутреннего сгорания / Н.И. Цветкова // Известия вузов. 1959. №10. С. 84-90.

23. Кавтарадзе, Р.З. О взаимосвязи и обобщенном методе решения задач локального теплообмена в дизелях / Р.З. Кавтарадзе // Известия вузов . Машиностроение. 1993. №2 С. 72-77.

24. Кавтарадзе, Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: учеб. пособие для вузов / Р.З. Кавтарадзе. М.: МГТУ им Н.Э. Баумана, 2001. 592 с.

25. Кузнецов, Л.Г. Обобщенная математическая модель рабочих процессов ступени машин объемного действия / Л.Г. Кузнецов, Д.Н. Иванов, Ю.И. Молодова, А.П. Верболоз // Компрессорная техника и пневматика. 2000. №2. С. 22.

26. Пластнтш, П.И. Расчет и исследование поршневых компрессоров с использованием ЭВМ / П.И. Пластинин. М.: Изд-во ВИНИТИ, 1981. 168 с.

27. Прилуцкий, И.К Расчет и проектирование поршневых компрессоров и детандеров на нормативных базах: учеб. пособие для вузов / И.К. Прилуцкий, А.И. Прилуцкий. СПб.: СПбГАХПТ, 1995. 194 с.

28. Френкель, М.И. Поршневые компрессоры / М.И. Френкель. Л.: Машиностроение, 1969. 744 с.

29. Ковляченко, Н.Н. Термодинамические соотношения с учетом влияния перетечек газа на индикаторные диаграммы компрессора / Н.Н. Ковляченко // Изв. вузов. Горный журнал. 1969. № 11. С. 109-112 .

30. Захребетков, Ю.А. Термодинамический процесс при переменном количестве рабочего тела / Ю.А. Захребетков // Теплоэнергетика. 1970 №8. С. 70-72.

31. Соложе1щев, Е.Д. Идентификация схематизированного цикла поршневого компрессора / Е.Д. Соложенцев, А.Ф. Сидоренко // Труды ВНИИкомпрессормаш. Конструирование, исследование, технология и организация производства компрессорных машин / Сумы. 1978. С. 3-7.

32. Бэр, Г.Д. Техническая термодинамика / Г.Д. Бэр. М.: Мир, 1977. 518 с.

33. Вукалович, МП. Техническая термодинамика / М.П. Вукалович. М.: Энергия, 1968. 496 с.

34. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика / М.Е. Дейч. М.: Энергия, 1974. 592 с.

35. Федоренко, С.В. Исследование изменения температуры газа в цилиндрах поршневых компрессоров: автореф.канд.техн. наук / С.В. Федоренко. М., МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1977. 16 с.

36. Твелчрелидзе, А.К. Исследование влияния основных геометрических соотношений на экономическую эффективность поршневых компрессоров двойного действия общего назначения: автореф.канд.техн. наук / А.К. Твелчрелидзе. М., МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1974. 16 с.

37. Григорьев, А.Ю. Исследование течения газа в ступени поршневого компрессора: автореф. дис. .канд. техн. наук / А.Ю. Григорьев. JL, 1981.24 с.

38. Исследование рабочих процессов и отдельных узлов форсированного компрессора: отчет о НИР / ЛПИ им. Калинина; рук. Б.С. Фотин; Инв. №5729450. Л., 1978. 225 с.

39. Петриченко, P.M. Конвективный теплообмен в поршневых машинах / P.M. Петриченко, М.Р. Петриченко. Л.: Машиностроение, 1979. 244 с.

40. Повышение эффективности компрессоров путем совершенствования рабочих процессов для специальных систем: отчет о НИР / ОмПИ; рук. А.Н. Кабаков; №01820071254. Омск, 1981.120 с.

41. Григорьев, А.Ю. Температурное поле в цилиндре детандерной ступени в процессах выхлоп-вытеснение / А.Ю. Григорьев, А.А. Прилуцкий, Е.А. Борзенко, И.К. Прилуцкий // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2004. №5. С. 23-27.

42. Исаченко, В.П. Теплопередача: учебник вузов / В.П. Исаченко, В.А Осипова, А.С. Сукомел. М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.

43. Иванов, В.А. Исследование теплообмена в поршневых компрессорах: дис. . канд. тех. наук / В.А. Иванов. ЛПИ им. Калинина, 1974. 194 с.

44. Григорьев, А.Ю. Нестационарные локальные коэффициенты теплоотдачи и тепловые потоки на поверхностях рабочей камеры поршневого детандера / А.Ю. Григорьев // Вестник международной академии холода. СПб. 2004. Вып. 3. С. 5-10.

45. Григорьев, А.Ю. Анализ и прогнозирование параметров рабочих процессов в поршневых расширительных и компрессорных машинах : авто-реф. дис. . докт. техн. наук / А.Ю. Григорьев. СПб., 2005. 30 с.

46. Жукаускас, А.А. Конвективный перенос в теплообменниках / А.А. Жу-каускас. М.: Наука, 1982. 472 с.

47. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий / под ред. О.Т. Ильченко; Харьков: Выща шк., 1985. 384 с.

48. Селиверстов, В.М. Термодинамика, теплопередача и теплообменные аппараты / В.М. Селиверстов, П.И. Бажан. М.: Транспорт, 1988. 287 с.

49. Галицейский, Б.М. Тепловые и гидродинамические процессы в колеблющихся потоках/Б.М. Галицейский. М.: Машиностроение, 1977. 256 с.

50. Кошкин, В.К. Нестационарный теплообмен / В.К. Кошкин, И.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, С.А. Ярхо. М.: Машиностроение, 1973. 328 с.

51. Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики / А.Н. Тихонов, А.А. Самарский. М., 1972.

52. Патанкар, С. Тепло- и массообмен в пограничных слоях / Патанкар С., Д Сполдинг. М., 1971.

53. Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / С. Патанкар. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.

54. Патанкар, С. Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах / С. Патанкар. М.: Изд-во МЭИ, 2003.212 с.

55. Иващенко, Н.А. Методика и алгоритм решения обратных внешних стационарных задач теплопроводности / Н.А. Иващенко, Р.З. Кавтарадзе // Рабочие процессы дизелей. Барнаул, 1995. С. 9-20.

56. Иващенко, Н.А. Многозонные модели рабочего процесса ДВС / Н.А. Иващенко, Р.З. Кавтарадзе. М.: Энергоатомиздат, 1997.

57. Максгшук, Б.Я. Исследование теплообмена в процессе расширения газа в поршневом компрессоре / Б.Я. Максимук, С.В. Самойлович // Газовая промышленность. 1972. №3. С. 22-25.

58. Максгшук, Б.Я. Коэффициент теплоотдачи при расширении природного газа в цилиндре поршневого компрессора / Б.Я. Максимук, С.В. Самойлович // Газовая промышленность. 1972. №6. С. 16-18.

59. А.с 754232 СССР, MIIKG 01 к 17/00. Устройство для измерения эффективного количества тепла в цилиндре поршневой машины / В.Д. Кар-минский, Ю.А. Магнитский, А.В. Голованов, Н.Н. Чешков (СССР). // Открытия. Изобретения. 1980. № 29. 3 с.

60. Шестаков, В.И. Исследование влияния охлаждения на рабочий процесс и эффективность поршневого компрессора.: автореф. дис. .канд. техн. наук / В.И. Шестаков. JL, 1973. 14 с.

61. Семернин, А.И. Исследование рабочих процессов в поршневых компрессорах общего назначения : автореф. дис. канд. техн. наук / А.И. Семернин. ЛИИ им Калинина., 1971. 16 с.

62. Остроухова, Н.И. Исследование теплового состояния элементов ступени поршневого компрессора: автореф. дис. канд. техн. наук / Н.И. Остроухова. ЛПИ им Калинина., 1978. 16 с.

63. Чирков, А.А. О состоянии научных исследований теплоотдачи в двигателях внутреннего сгорания / А.А. Чирков // Изв. вузов. Машиностроение. 1963. №5. С. 112-124.

64. Чирков, А.А. О доминирующем способе передачи тепла в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания / А.А. Чирков, Б.С. Стефановский // Труды Ростовского института инженеров железнодорожного транспорта. Вып. 21. 1958. С. 96-112.

65. Овсянников, М.К. Экспериментальное исследование теплообмена в цилиндрах форсированных четырехтактных дизелей / М.К. Овсянников // Изв. вузов. Машиностроение. 1976. С. 118-122.

66. Глаголев, Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания / Н.М. Глаголев. М.: Машгиз, 1950. 480 с.

67. Гагарин, А.Г. Аналитическое исследование теплообмена между газом и стенками цилиндра поршневого компрессора / А.Г. Гагарин // ЦИНТИхимнефтемаш. Серия «Компрессорное и холодильное машиностроение». 1969. № 1. С. 3-4.

68. Данилова, Г.Н. Теплообменные аппараты холодильных установок / Г.Н. Данилова, С.Н. Богданов, О.П. Иванов, Н.М. Медникова. Л.: Машиностроение, 1973. 328 с.

69. Жукаускас, А.А. Конвективный перенос в теплообменниках / А.А. Жу-каускас. М.: Наука, 1982. 472 с.

70. Жукаускас, А.А. Теплоотдача поперечного обтекания пучковых труб / А.А. Жукаускас, Р. Улинскас. Вильнюс: Мокслас, 1986. 204 с.

71. Справочник по теплообменникам. М.Энергоатомиздат, 1986. 320 с.

72. Январев, И.А. Теплообменное оборудование и системы охлаждения компрессорных, холодильных и технологических установок: Учеб. пособие / И.А. Январев, B.JI. Юша. В.П. Парфенов, В.А. Максименк, А.Д. Ваняшов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. 392 с.

73. Баэ/сан, П.И. Справочник теплообменным аппаратам / П.И. Бажан, Г.Е. Каневец, В.М. Селиверстов. М.: Машиностроение, 1989. 336 с.

74. Бабакин, Б.С. Математическое моделирование процесса маслоотделе-ния от хладагента в холодильных системах / Б.С. Бабакин, О.П. Шири-ков, С.Б. Бабакин // Вест.междунар.акад.холода. СПб. М. Вып. 1, 2004. С. 17-22.

75. Гогин, Ю.Н. Впрыск воды во всасывающий трубопровод компрессора / Ю.Н. Гогин // Изв. вузов. Энергетика. 1963. № 11. С. 69 75.

76. Калугин, Г.Н. Винтовые компрессоры с подачей жидкости в рабочую полость / Г.Н. Калугин. Краснодар: Изд-во КПИ, 1984. 116 с.

77. Пластинин, П.И. Рабочие процессы объемных компрессоров со впрыском жидкости / П.И. Пластинин, В.Е. Щерба // Итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР. Сер. Насосостроение и компрессоростроение. Холодильное машиностроение. 1996. Т5. 154 с.

78. Щерба, В.Е. Теоретический объемный компрессор со впрыском неиспа-ряющейся жидкости / В.Е. Щерба, В.Л. Юша, А.Н. Кабаков // Изв. вузов. Машиностроение. 1984. № 1. С. 71 77.

79. А.с. 1013637 А СССР, МПК F 04 b 39/02. Способ охлаждения компрессора / В.Е. Щерба, А.Н. Кабаков, А.П. Болштянский (СССР). №3247456/25-06 // Открытия. Изобретения. 1983, № 15. 2 с.

80. А.с. 1002659 СССР, МПК F 04 b 39/06, F 04 b 39/00. Способ охлаждения компрессора / П.И. Пластинин, В.Е. Щерба, А.Н. Кабаков. (СССР). №3355769/25-06 // Открытия. Изобретения. 1983, № 9. 2 с.

81. А.с. 1195049 А СССР, МПК F 04 b 39/00, F 04 b 39/06. Способ охлаждения поршневого компрессора / В.Е. Щерба, А.П. Болштянский, В.Л. Юша. (СССР). №3760373/25-06 // Открытия. Изобретения. 1985, № 44. 2 с.

82. А.с. 1555528 А1 СССР, МПК F04 b 39/06, F01 b 3/22. Цилиндр поршневой машины / Б.Б. Аспандияров, Н.В. Гулевич. (СССР). №4311279/25-29 // Открытия. Изобретения. 1990, № 13.2 с.

83. А.с. 985417 СССР, МПК F04 b 39/06, F04 b 31/00. Поршневой компрессор / А.П.-Болштянский, В.Л. Гринблат, В.Г. Громыхалин, В.Е. Щерба,

84. A.Н. Кабаков. (СССР). №3212770/25-06 // Открытия. Изобретения. 1982, № 48. 3 с.

85. А.с. 739253 СССР, МПК F04 b 31/00, F 16 J 15/40. Поршневой компрессор / А.П. Болштянский, В.Л. Гринблат, В.Г. Громыхалин, В.Е. Щерба,

86. B.И. Стариков, А.Н. Кабаков. (СССР). №2534189/25-06 // Открытия. Изобретения. 1980, № 21. 2 с.

87. А.с. 819392 СССР, МПК F04 b 25/00. Поршневой компрессор / В.Е. Щерба, А.Н. Кабаков,. (СССР). №2772643/25-06 // Открытия. Изобретения. 1981, № 13.2 с.

88. А.с. 315791 СССР, МПК F04 b 39/06. Поршневой компрессор с воздушным охлаждением / В.Я. Козлов, Н.В. Воронов, Н.А. Чипурин (СССР). №1229181/24-6 // Открытия. Изобретения. 1971, № 29. 2 с.

89. А.с. 1195048 А СССР, МПК F 04 b 39/00, F 04 b 39/06. Способ охлаждения газа в поршневом компрессоре / В.Е. Щерба, А.П. Болштянский. (СССР). №3757843/25-06 // Открытия. Изобретения. 1985, № 44. 2 с.

90. А.с. 1523716 А1 СССР, МПК F 04 b 39/06. Изотермический поршневой компрессор Глазунова Б.А. / Б.А. Глазунов. (СССР). №4250553/25-29 // Открытия. Изобретения. 1989, № 43. 3 с.

91. Ардагиев В.И. Исследование рабочего процесса ротационных пластинчатых компрессоров: дис. канд. техн. наук / Л.Н. Рыжиков. МГТУ им. Баумана, 1963. 168 с.

92. Зеликовский, И.Х. Малые холодильные машины и установки: справочник / И.Х. Зеликовский, Л.Г. Каплан. М.: Агропромиздат, 1989. 672 с.

93. Кузнецов, Л.Г. Параметрический ряд поршневых компрессоров малой производительности на Ш-образной базе с сухим картером / Л.Г. Кузнецов // Компрессорная техника и пневматика. 2000. № 2. С. 22.

94. Курылев, Е.С. Холодильные установки / Е.С. Курылев, Н.А. Герасимов. Л.: Машиностроение, 1980. 622 с.

95. Январев, И.А. Численное моделирование в инженерных расчетах. Методические указания / И.А. Январев, И.В. Белокрылов. Омск: ОМГТУ, 2001.32 с.

96. Кузнецов, Л.Г. Обобщенная математическая модель рабочих процессов ступени машин объемного действия / Л.Г. Кузнецов, Д.Н. Иванов, Ю.И. Молодова, А.П. Верболоз // Компрессорная техника и пневматика. 2000. № 1.С. 23-26.

97. Антонов, Н.М. Разработка многоцелевой математической модели рабочего процесса двухступенчатого поршневого компрессора с учетом реальности газа и анализ его работы : дис. . канд. техн. наук / Н.М. Антонов. Л.,1985. 231 с.

98. Воронков, С.С. Математическая модель рабочего процесса высокооборотного двухступенчатого поршневого компрессора с учетом нестационарных явлений в коммуникациях : автореф. дис. . канд. техн. наук / С.С. Воронков. Л., 1982. 16 с.

99. Штейнгарт, Л.А. Исследование рабочих процессов поршневых компрессоров с помощью математического моделирования : дис. . канд. техн. наук / Л.А. Штейнгарт. Л., 1973. 213 с.

100. Хрусталев, Б.С. Математическое моделирование рабочих процессов в объемных компрессорах для решения задач автоматизированного проектирования : автореф. дис. . доктора техн. наук / Б.С. Хрусталев. СПб., 1999. 32 с.

101. Ибрагимов, Е.Р. Моделирование процессов теплообмена спирального компрессора / Е.Р. Ибрагимов, Ю.А. Паранин, В.К. Шишков, М.Р. Гай-нутдинов // Компрессорная техника и пневматика. 2004. № 4. С. 21 25.

102. Захаренко, С.Е. Поршневые компрессоры / С.Е. Захаренко, С.А. Аниси-мов, В.А. Дмитревский, Г.В. Карпов, Б.С. Фотин. М.; Л.: Машгиз, 1961. 454 с.

103. Меренков, Д.Ю. Совершенствование грибковых клапанов поршневых и мембранных микрокомпрессоров : дис. . канд. техн. наук : защищена 000 : утв. 000 / Д.Ю. Меренков. Омск, 2004. 218 с.

104. Андрющенко, А.И Основы технической термсодинамики реальных процессов / А.И. Андрющенко. М.: Высшая школа, 1975. 264 с.

105. Кондратьева, Т.Ф. Исследование полосовых самопружинящих клапанов поршневых компрессоров : дис. . канд. техн. наук / Т.Ф. Кондратьева. Л., 1958.218 с.

106. Игнатьев, И.М. Разработка методики расчёта динамики клапанов специальных конструкций: дис. . канд. техн. наук / И.М. Игнатьев.СПб., 1995.217 с.

107. Драйнер, Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Драйнер, Г. Смит. М., 1973.

108. Пат. 22317661 РФ МПК 7G01K 17/20. Способ определения мгновенного коэффициента теплоотдачи к стенке рабочей камеры машины объемного действия / B.JI. Юша, Д.Г. Новиков // Открытия. Изобретения. 2004. №8. 6 с.

109. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике / И.Н. Бронштейн, К.А. Семяндяев. М.: Наука, 1986. 544 с.

110. Горяннова, А.В. Фторопласты в машиностроении / А.В. Горяинова, Г.К. Ботков, М.С. Тихонова. М.: Машиностроение, 1981. 233 с.

111. Ануръев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя / В.И. Анурьев. М.: Машиностроение, 1992. Т 3. 720 с.

112. Гортышов Ю.Ф. Теория и техника теплофизического эксперимента: учебное пособие для вузов / Ю. Ф. Гортышов, Ф. Н. Дресвянников; под ред. В. К. Щукина. М.: Энергоатомиздат, 1985. 360 с.

113. ИЗ. Еноховнч, А.С. Справочник по физике. 2-е издание, перераб. и доп. /

114. A.С. Енохович. М.: Просвещение, 1990. 384 с.

115. Лнневпч, Ф. Измерение температур в технике: справочник / Ф. Лине-вич. М.: Металлургия, 1980. 554 с.

116. Геращенко, О.А. Температурные измерения : справочник / О. А. Геращенко, А. Н. Гордов. АН УССР. Киев, 1989. 704 с.

117. Чистяков, B.C. Краткий справочник по теплотехническим измерениям /

118. B.C. Чистяков. Энергоатомиздат, 1990. 320 с.

119. Геращенко, О.А. Температурные измерения : справочник / О.А. Геращенко, А.Н. Гордов, В.И. JIax. Киев: Наукова думка, 1984. 493 с.

120. Электрические измерения неэлектрических величин / под ред. Новицкого. Л.: Энергия, 1975. 576 с.

121. Крохин, С.Н. Измерения и погрешность : методич. указ. к лабораторным работам по физике для студентов 1-3 курсов очного и заочного обучения / С.Н. Крохин. Омск: ОмГАПС, 1995. 31 с.

122. Современные проблемы совершенствоваия средств измерения массы, силы, давления : сборник научных трудов / под ред. И.С. Саленко. Л.: Энергоатомиздат. Ленинград, отд., 1990. 104 с.

123. Зайдель, А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений / А.Н. Зайдель. Л.: Наука, 1968. 96 с.

124. Зайдель, А.Н. Погрешность измерения физических величин / А.Н. Зайдель. Л.: Наука, 1968. 96 с.

125. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. Л.: Энергоатомиздат, 1991. 304 с.

126. Жлыков, Г.П. Аппаратурное определение погрешности цифровых приборов /Г.П. Жлыков. М.: Энергоатомиздат, 1984. 128 с.

127. Грановский, B.C. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях / B.C. Грановский, Т.Н. Сирая. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 288 с.

128. Кассандрова, О.Н. Обработка результатов наблюдений / О.Н. Кассанд-рова, В.В. Лебедев. М.: Наука, 1970. 104 с.

129. Шенк, X. Теория инженерного эксперимента: пер. с англ. / X. Шенк. М.: Мир, 1972.382 с.1. РОСПРОМ

130. Федеральное /^лимвиник. Московское

131. Государственное /^^^^^шШк ® Машиностроительное

132. Унитарное ш^Л^Н^ПП Г" Производственное

133. Предприятие xjH^f^llrfe/ I! Предприятие105118, Москва, пр-кт Буденного, 16, Тел.: (495) 369-81-19; Факс: (495) 365-40-06; Email: info@salut.ru

134. ОКПО 0750216, ИНН 7719030663, КПП 9978500011. Утвев' / (( ^

135. Генеральный дирекщрШ^Г^ЩлПП «Салют» Д.Т.Н. профессор} J^m1. Ю.С.Елисеев /./''W^f I /д/,д'1. АКТ ^о внедрении результатов кандидатской дтхёу^а^онной работы Новикова Дмитрия Григорье

136. Настоящий акт не предусматривает дальнейших денежных расчетов.1. Главный конструкторпромышленных ГТУ / tT'~ В.Е.Беляев

137. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «ПОЛЕТ»1. УТВЕРЖДАЮ И.О. икцщкенера

138. Россия, G44021, г. Омси-21, ул. Б. Хмельницкого, 226 ж. д. под 41421. Фролов1. И с vот200 г.1. АКТвнедрения результатов кандндагской диссертации Новикова Дмитрия Григориьевича

139. Исиолшп Ст. 1IHCIIC Голонано1. Г.У. Горлов923 — 2007