墊片壓縮回彈特性的案例
螺栓預緊力，墊片壓縮回彈特性，螺栓預緊力衰減，螺栓不同順序加載案例 ￥100
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壓縮機仿真學習：影響離心壓縮機特性曲線的參數，你了解過嗎?
在理想狀態下，由能量守恒定律可知，葉輪產生的全部能量都轉化成被壓縮氣體壓力的提高。但是實際狀況并非如此，壓縮氣體壓力的提高和各部分的能量傳遞以及能量損失密切相關，其中對壓縮機特性起重要影響的是沖擊損失和摩擦損失，它們的共同作用決定了壓縮機的特性曲線，因而，我們要從以下多個方面進行研究分析。
1葉輪進出口氣流速度
氣體進入壓縮機葉輪后，在葉輪高速旋轉的作用下，能量得到提高。在這個做功過程中，氣體的速度會發生變化，計算葉輪對氣體的做功大小和計算沖擊損失時，就必須研究壓縮氣體速度的變化規律，而葉輪出氣口氣流速度的分析也與進氣口的分析相同。
2級中的能量損失
離心壓縮機的氣體壓縮過程主要存在兩種損失，即在葉輪和擴壓器上的沖擊損失和在葉輪和擴壓器上的摩擦損失。兩者在判斷壓縮機的穩定工作區中，扮演了重要的角色。當然也存在其它的損失，如進氣損失、混合損失和漏氣損失，由于這些損失很小，在計算和實際應用中會被忽略。
由于流體沖擊在轉子和葉片擴壓器上造成的沖擊損失在塑造壓縮機特性曲線時至關重要，目前應用最廣泛的理論，一種是基于在切線方向上的動能損失，另一種模型假設在葉道內的氣體流動是一個穩壓過程。對于離心壓縮機來說，這兩種方法建立的沖擊損失模型的預測結果差異很小，主要的不同在于零損失發生時流體的入射角。
第一個模型，零損失發生在流體的入射角和葉片的安裝角相等的情況下。
展開 基于workbench的PTFE矩形密封圈壓縮回彈仿真分析
端面密封所用的密封件必須具備優良的回彈性能和耐化學性能。目前常用的密封件由橡膠O形圈、金屬密封圈、彈簧蓄能密封圈以及PTFE密封圈等。
研究內容：
PTFE密封圈盡管容易蠕變和老化，但由于其自身良好的化學穩定性以及耐高低溫性能，廣泛應用于各大行業的密封場合，圖1顯示了密封圈壓縮-卸載過程中的密封特性。與橡膠等超彈性材料不同，PTFE密封圈在壓縮過程會產生塑性變形，卸載后不能完全恢復到初始狀態。B 點是壓縮階段 A-B-C 中達到密封介質壓力所需接觸應力的最小值，C點處矩形圈達到最佳密封性能。在卸載階段 C-D-E中，點D是密封失效所需接觸應力的閾值。在仿真中認為，當密封面上的最大接觸應力低于密封的介質壓力時，密封就會失效。同時，當介質壓力迫使密封面分離時，被壓縮的矩形圈必須發生回彈來補償由分離引起的應力損失，保證密封面間的接觸應力始終高于密封的介質壓力，這要求矩形圈在初始壓縮下必須具有足夠的回彈量。等效應力（Von-Mises 應力）可以用來評價材料是否發生屈服，此外，等效應力越大的區域，密封圈產生裂紋或永久變形的風險就越大，
圖1.密封圈壓縮-回彈過程中的密封特性
數值模擬：
考慮到密封結構和受力的對稱性，可以將其簡化為圖中的二維軸對稱模型進行仿真分析。當密封件沒有溝槽限制時，可使用圖2左的模型進行仿真分析，當密封圈放置在溝槽時，采用圖2右的模型仿真進行分析。
圖2.有限元模型
密封圈的材料為PTFE，在壓縮過程中存在塑性變形，采用雙線性等向硬化模型來表征材料的力學性能。
圖3.材料本構模型
共設置兩對接觸：（1）蓋板與密封圈之間的接觸；（2）溝槽與密封圈之間的接觸。
展開 離心壓縮機葉輪振動特性仿真及試驗研究
Key words: centrifugal compressor; impeller; parameterized design; innovation method
0 引言
葉輪疲勞斷裂是近年來離心壓縮機組向高端化方向發展的過程中遇到的主要失效形式，作為離心壓縮機運行核心部件的葉輪，運行時常常受到離心力、壓力以及其它非穩定形式流動激勵的綜合作用，發生劇烈振動，并產生相應的噪聲，甚至會引起其共振。壓縮機流量的增大使得流道的寬度增大，而現代過程工業普遍要求壓縮機具有寬的工況范圍，為此在壓縮機進口廣泛的采用了可調導葉，使得流體的激振力增大。這些因素共同作用使得近年來壓縮機葉輪斷裂的事故尤為突出[1-2] 。
如果在實際的工作中，葉輪長期處于比較嚴重的共振中，會很容易產生疲勞；因此，為了葉輪能夠長期的工作在非共振的環境下，保證葉輪的使用壽命和壓縮機的運行狀態, 日本三菱公司進行了葉輪強度的研究，在測試和有限元分析的基礎上，改變葉輪結構優化葉輪上振動應力的分布[3] 。同時，在試驗基礎上，提出了葉片動應力的評定準則[4] 。在國內，文獻[5]對葉輪的振動特性進行研究分析,指出改變葉片數量可以有效地使葉輪固有頻率和激振頻率避開，避免共振現象的發生。
用LMS模態測試軟件對離心壓縮機葉輪結構進行了模態分析，并將結果與ANSYS有限元軟件[6]計算結果相對比，驗證ANSYS有限元軟件計算葉輪模態得出的結果是可信的。之后在此基礎上，運用ANSYS有限元分析軟件計算分析三種方式，即改變葉片厚度、葉輪加筋和改變葉片數量，對葉輪振動特性的影響效果，為葉輪的優化設計提供參考依據。
1 葉輪模態分析
1.1 葉輪失效形式及解決方案概述
葉片斷裂失效形式如圖1所示[1-2] 。模態分析是用來確定結構振動特性的一種常用技術，這些振動特性包括固有頻率和振型。
展開 
渦旋壓縮機動渦盤傾覆特性仿真分析
渦旋壓縮機動渦盤傾覆特性仿真分析
趙嫚，安雄雄
（蘭州理工大學石油化工學院，甘肅蘭州７３００５０）
［摘 要］：針對渦旋壓縮機動渦盤傾覆問題，在對其轉子系統運行規律及受力特性理論分析的基礎上，采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ與ＵＧ１２.０聯合建立了渦旋壓縮機整機模型，并使用ＡＤＡＭＳ對動渦盤在變齒高及運動副間隙下的傾角進行了仿真分析。仿真結果表明：定齒高下間隙與動渦盤傾覆呈正相關，且間隙值越大最大傾角波動范圍也越大，但均對應于傾覆力矩的峰值１８８.１～２７７.２°范圍內，相對穩定；定間隙值下齒高與動渦盤傾覆呈負相關，齒高對壓縮機起動加速階段動渦盤的振動有影響，但對其加速時間幾乎沒有影響。研究結果為渦旋壓縮機的結構優化設計及動渦盤傾覆特性下切向泄漏問題的研究提供重要理論支撐。
［關鍵詞］：渦旋壓縮機；動渦盤；傾覆特性；動力學仿真
中圖分類號：ＴＨ４５ 文獻標志碼：Ａ
文章編號：１００６－２９７１（２０２２）０１－０００１－０５
１ 引言
渦旋式壓縮機自問世以來就以其高效率、低噪聲、結構緊湊等優點在小型制冷、機械、食品、醫藥、石化、動力工程等領域被廣泛應用。隨著渦旋壓縮機技術的一直成熟，數碼渦旋壓縮機技術在許多商用多聯機領域也有了很大的發展［１］。
動渦盤是渦旋壓縮機轉子部分最重要的部件之一，在渦旋壓縮機運行過程中，由于動渦盤上的驅動力與其上的徑向氣體力和切向氣體力的合力不在同一平面內，從而引起動渦盤在軸向方向上受力不平衡，造成動渦盤傾覆，從而造成磨損加劇和泄漏增大［２］。
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渦旋壓縮機動渦盤傾覆特性仿真分析
趙嫚，安雄雄
（蘭州理工大學石油化工學院，甘肅蘭州７３００５０）
［摘 要］：針對渦旋壓縮機動渦盤傾覆問題，在對其轉子系統運行規律及受力特性理論分析的基礎上，采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ與ＵＧ１２.０聯合建立了渦旋壓縮機整機模型，并使用ＡＤＡＭＳ對動渦盤在變齒高及運動副間隙下的傾角進行了仿真分析。仿真結果表明：定齒高下間隙與動渦盤傾覆呈正相關，且間隙值越大最大傾角波動范圍也越大，但均對應于傾覆力矩的峰值１８８.１～２７７.２°范圍內，相對穩定；定間隙值下齒高與動渦盤傾覆呈負相關，齒高對壓縮機起動加速階段動渦盤的振動有影響，但對其加速時間幾乎沒有影響。研究結果為渦旋壓縮機的結構優化設計及動渦盤傾覆特性下切向泄漏問題的研究提供重要理論支撐。
［關鍵詞］：渦旋壓縮機；動渦盤；傾覆特性；動力學仿真
中圖分類號：ＴＨ４５ 文獻標志碼：Ａ
文章編號：１００６－２９７１（２０２２）０１－０００１－０５
１ 引言
渦旋式壓縮機自問世以來就以其高效率、低噪聲、結構緊湊等優點在小型制冷、機械、食品、醫藥、石化、動力工程等領域被廣泛應用。隨著渦旋壓縮機技術的一直成熟，數碼渦旋壓縮機技術在許多商用多聯機領域也有了很大的發展［１］。
動渦盤是渦旋壓縮機轉子部分最重要的部件之一，在渦旋壓縮機運行過程中，由于動渦盤上的驅動力與其上的徑向氣體力和切向氣體力的合力不在同一平面內，從而引起動渦盤在軸向方向上受力不平衡，造成動渦盤傾覆，從而造成磨損加劇和泄漏增大［２］。
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渦旋壓縮機切向泄漏瞬態流場特性
國內外學者多采用計算流體力學(CFD)的方法對渦旋壓縮機動、靜渦旋盤工作過程進行數值模擬，獲取月牙形壓縮內流場的變化規律已成為渦旋壓縮機研究領域熱點方向。近年來，國內外學者對渦旋壓縮機的型線理論、數學模型、動態特性、機械結構、設計制造、流場特性、高性能樣機等方面進行了大量的研究，取得了一定的成果，但是針對渦旋壓縮機的泄漏特性導致腔內流場和溫度場分布的動態特性、進出口流量變化情況以及嚙合間隙處氣體泄漏速度分布的研究較少。
泄漏問題對渦旋壓縮機的壓縮儲能特性有較大影響，因此對渦旋壓縮機的泄漏特性進行詳細的研究以優化其壓縮儲能特性尤為重要。Mirko等采用集成逆向工程-計算流體動力學方法，獲取了渦旋壓縮機的真實幾何形狀，通過簡化的二維模型進行數值模擬得出了由渦旋壓縮機改裝為膨脹機后的間隙泄漏特性影響因素。Yao等建立了三維流場模型，采用動網格方法進行網格重構并對流場進行非穩態模擬，分析了不同工況下的流場特性。Zheng等對跨臨界CO
2渦旋壓縮機工作過程進行非定常流動特性研究，總結了壓縮機吸氣腔處間隙泄漏規律。楊紫娟等建立了泄漏計算模型，把流體流動簡化為二維流動問題，研究了微型渦旋壓縮機的軸向和徑向泄漏通道，并對壓縮機腔內流場進行仿真分析，討論了泄漏間隙等參數對泄漏狀況的影響。查海濱等建立考慮摩擦、可壓縮的實際氣體的絕熱穩態流動等因素在內的一種容積式渦旋機械的數學模型，間隙處采用非結構網格進行數值模擬，得到了泄漏不同位置的壓力和質量流率。王建吉等通過建立數學計算模型并對模型運算求解，采用有限元分析軟件對渦旋壓縮機的工作過程進行仿真模擬，對比了兩種方法得到的結果，對軸向間隙泄漏模型展開深入研究。
展開 新型無油渦旋壓縮機內部熱力學特性和性能測試
孫健,彭斌,朱兵國.新型無油渦旋壓縮機內部熱力學特性和性能測試[J/OL].吉林大學學報(工學版),2022(12):2778-2787[2022-12-10].
摘要：
基于變質量系統熱力學和控制容積法，構建了渦旋壓縮機工作過程熱力學模型?；?計算流體動力學方法對渦旋壓縮機內部流場進行三維非穩態數值模擬計算，得到了渦旋壓縮機工作腔內 流體溫度、壓力、速度以及進出口流量的變化規律，并通過所搭建的試驗平臺測試了試驗樣機在不同排氣壓力時的進/出口流量、排氣溫度和機體振動值的變化趨勢。結果表明：同時考慮泄漏和熱傳遞的熱力學模型更加符合渦旋壓縮機的實際工作過程，由于相鄰工作腔之間的質量交換，工作腔內的溫度和流速分布不均勻；在不同排氣壓力下，渦旋壓縮機進、出口容積流量最大差值為0.15 m3 /min，渦旋壓縮機排氣口溫度最大溫差為19 ℃。
0 引言
在食品、醫療和燃料電池等領域中由于對所使用工質流體品位的要求較高，使用含油式的壓縮機會降低空氣的品位，即使使用油氣分離器也無法徹底消除工質流體中的潤滑油，反而會增加壓縮氣體的成本，因此含油式的壓縮機不適用于對流體品位要求很高的領域。為了解決這個問題，很多研究者開發和設計出了渦旋式、螺桿式、轉子式以及離心式等多種不同類型的無油壓縮機。由于渦旋壓縮機結構簡單、運動部件少、運行噪音遠低于其他類型的空壓機，因此適合于對流體品位有較高要求的場合和機械［1，2］。
目前，國內外許多學者通過數學模型、數值模擬與試驗驗證相結合的方法對渦旋壓縮機進行了大量研究。對于渦旋齒型線的研究和優化是提高渦旋壓縮機基本工作性能的首要方法和手段，也是目前研究的一個熱點［3，4］。文獻［5，6］構建了同時考慮泄漏和傳熱的渦旋壓縮機熱力學模型，并通過試驗分析了壓縮機數學模型和實際工作過程存在偏差的原因。
展開 整體齒輪增速式離心壓縮機振動耦合動力特性研究
摘要
以一臺在役的六級整體齒輪增速式離心壓縮機為研究對象，基于轉子動力學和齒輪動力學理論，建立了全自由度齒輪－軸承－轉子耦合系統有限元模型。計算了考慮齒輪嚙合接觸的轉子系統固有頻率、模態振型和不平衡響應，得出了這種復雜軸系的模態特征與振動傳遞特性。在此基礎上，研究了不同支撐型式下轉子振動響應特性，并探討了齒輪螺旋角對轉子振動的影響。研究結果表明，耦合軸系的固有頻率和不平衡響應峰值都有所增大; 轉子系統在可傾瓦軸承支撐下，無論過臨界還是工作轉速振動幅值均較低; 當齒輪螺旋角為 15°時，轉子振動幅值最小。
0．引言
整體齒輪增速式離心壓縮機與傳統的單軸式壓縮機相比具有效率高、制造成本低、結構緊湊等優點，在現代工業中應用廣泛。該壓縮機由于齒輪嚙合的作用，轉子振動存在強耦合關系，具有不同于單軸轉子的一些復雜動力學特性，因此，設計者需要考慮由于齒輪嚙合效應產生的耦合模態與振動特征。
本文以一臺 3 軸( 6 級) 整體齒輪增速式離心壓縮機組為研究對象，采用有限元法并基于轉子動力學和齒嚙合基本原理，建立了齒輪軸系的軸向－彎曲－扭轉耦合系統的三維有限元模型。通過研究軸承和齒輪參數對轉子振動的影響規律，尋找影響齒輪轉子振動特性的主要因素，以期為齒輪轉子的優化設計提供參考。
展開 技術干貨| 基于GT-SUITE往復式壓縮機進氣脈動噪聲特性仿真
基于GT-SUITE往復式壓縮機進氣脈動噪聲特性仿真
摘要：
1）往復式壓縮機在吸氣過程中產生噪聲，在GT-SUITE中搭建壓縮機模型，考察壓縮機進氣過程的噪聲特性；
2）識別影響進氣噪聲的參數。
往復式壓縮機性能要求：
盡可能少的能量消耗；
盡可能高的體積效率；
可靠性和安全性；
盡可能小的噪聲水平
圖1 往復壓縮機結構及工作原理
噪聲傳遞過程：
噪聲傳遞過程如圖2所示：壓力波動是噪聲產生的主要原因，圖2中左圖是使用GT-SUITE搭建的1D模型和其他軟件搭建3D模型計算的壓力波動對比，該圖說明1D計算結果精度符合要求。
圖2 噪聲傳遞過程
噪聲傳遞路徑包括：1）沿管路傳遞到進氣口的脈動噪聲；2）經殼體的輻射噪聲。
噪聲測量：
在進氣閥處進行噪聲測試，以驗證仿真模型準確性。針對不同排量和冷媒，分別測量進氣閥處的聲壓級
1）排量分別為15cc和21cc;
2）冷媒分別是R134a和R290；
圖3 測試聲壓級對比
圖3左圖是相同冷媒R134a下，不同排量對應聲壓級，右圖是冷媒R290下，不同排量對應的聲壓級。
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