压缩机环状进气阀不同步特性的数值分析

作     者：张慢来 张琴 廖锐全 李勇 Zhang Manlai;Zhang Qin;Liao Ruiquan;Li Yong

作者机构：长江大学机械工程学院湖北荆州434023 长江大学CNPC采油采气重点实验室湖北荆州434023 中国石油天然气集团吐哈气举技术中心新疆哈密838200 

出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)

年 卷 期：2014年第32卷第5期

页      面：422-428页

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(60873021) 

主　　题：压缩机环状进气阀 不同步特性 数值分析 颤振 动网格 

摘      要：为了研究环状进气阀各阀片的不同步特性,对往复式压缩机的膨胀-进气过程进行计算流体动力学的数值模拟以确定进行阀完整的运动规律.在压缩机内流场的瞬态计算过程中,通过在每一时间步内调用编写的关于活塞和阀片运动方程、阀片撞击判断条件、撞击时的位移约束和反弹速度边界的C语言程序,计算出4个阀片在各时间步内的位移增量,同时,运用动网格技术对计算网格进行更新,实现了对不同阀片运动过程的动态模拟.在分析网格无关性的基础上,研究了弹簧刚度和曲轴转速对各阀片的运动以及气阀实际进气量的影响.计算结果表明:阀片的不同步运动主要表现为阀片自内环到外环的逐渐关闭,随着弹簧刚度的增大和转速的降低,不同步现象越来越明显,当转速为300 r/min时,第1个阀片发生颤振,而刚度从4 000 N/m增大至6 000 N/m时,第1,2个阀片先后出现颤振,进气量约为阀片整体运动时的0.8倍,计算时必须考虑不同步对进气量的影响.