基于eAjax软件压缩机变工况适应性分析
基于蜗壳损失模型的离心压缩机性能预测研究
第39卷第1期Vol.39 No.1重庆工商大学学报(自然科学版)J Chongqing Technol &Business Univ(Nat Sci Ed)2022年2月Feb.2022doi:10.16055/j.issn.1672-058X.2022.0001.002基于蜗壳损失模型的离心压缩机性能预测研究张 波,赛庆毅,李 斌(上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093 ) 收稿日期:2020-10-12;修回日期:2020-12-02.作者简介:张波(1996 ),男,云南昆明人,硕士研究生,从事动力机械研究.通讯作者:赛庆毅(1975 ),男,山东威海人,副教授,博士,从事叶轮机械研究.Email:1740306051@.摘 要:性能预测对离心压缩机的设计有着重要作用,可大大降低设计成本和缩短设计周期,对离心压缩机性能预测方法的研究意义重大;针对单级离心压缩机,基于一维设计参数,通过提出新的蜗壳损失模型,替代传统半经验损失模型;采用能量平均的方法对叶轮出口速度及滑移系数进行修正,获得理论功,建立离心压缩机整机性能预测方法;对一台单级高速离心压缩机进行整机性能预测,与实验结果进行对比,并通过数值模拟进行验证,提出的性能预测方法能够准确地预测单级离心压缩机的整机变工况性能㊂关键词:离心压缩机;性能预测;能量平均;损失模型;蜗壳中图分类号:TH442 文献标志码:A 文章编号:1672-058X (2022)01-0009-100 引 言离心压缩机在国民经济各部门中占有重要的地位,特别在冶金㊁石油化工㊁天然气输送㊁制冷以及动力等工业部门获得广泛应用[1]㊂离心式压缩机设计的一个重要部分是在初步设计阶段能够准确地预测其性能㊂在初步设计阶段,性能预测可以模拟尚未制造的离心压缩机的性能,然后知道其性能参数是否满足设计指标的要求㊂性能预测还提供了多种选择的可能性,可以帮助设计人员优化机器性能,是设计高性能离心压缩机必不可少的工具㊂因此,在叶轮机械的初步设计阶段,性能预测可以缩短设计周期㊁降低设计成本㊁提高设计效率㊂Galvas [2]率先利用叶轮和扩压器损失模型,针对离心压缩机叶轮入口段到扩压器出口段,进行了不同工况下的性能预测,结果表明效率和压比性能曲线的变化趋势与实验结果较吻合㊂损失模型在性能预测中非常重要,它决定了结果的准确性[3],许多学者对离心压缩机的损失模型进行了大量研究,Jansen [4]㊁Aungier [5]㊁Coppage [6]㊁Daily [7]等对叶轮损失模型进行了研究,并提出损失模型;Aungier [5]㊁Stanitz [8]㊁李燕生[9]等提出扩压器损失模型㊂对于同一个损失有多个损失模型,其适用范围也不尽相同㊂许多学者对损失模型的应用做了研究㊂Oh [10]针对4款不同的离心压缩机叶轮,对损失模型的选取进行了大量排列组合,通过与实验数据对比,提出了一种损失模型组合,用于预测离心压缩机的性能,同时还提出了一种改进的再循环损失模型㊂Elkin [11]通过4种损失的计算模型:3个间隙损失模型㊁4个轮阻摩擦损失㊁2个再循环损失模型和2个漏气损失模型,为预测设计条件下的单级离心压缩机等熵效率提出了合适的损失模型组合,但是在非设计条件下,不能很好地发挥作用㊂Zhang 等[12]提出了一种通过根据叶轮进口叶顶相对马赫数和比转速,选择损失组合的方法㊂但是,以上研究均不包含蜗壳损失㊂吴宝海等[13]基于损失模型,对离心压缩机进行了整机性能预测,通过与实验结果对比分析,以运行工况流量系数和设计工况流量系数比值作为修正因子,对叶轮尾流损失㊁叶轮分离损失和叶片扩压器进口冲击损失模型进行了首次修正,然后再对体积流量进行二次修正,修正后的预测结果能够比较准确地反映离心压缩机的性能㊂该修正方法的普及性有待验证,且文中的蜗壳损失模型系数需要从图上选取㊂闫雪等[14]针对带可调导叶的离心压缩机,同样以运行工况流量系数和设计工况流量系数比值作为修正因子,对叶轮摩擦损失模型㊁叶片载荷损失模型㊁尾迹混合损失模型和叶片扩压器损失模型进行修正,从叶轮入口到扩压器出口段进行了性能预测,修正损失模型后的预测结果更准确㊂相同地,滕庚等[15]针对超临界CO2离心压缩机,采用同样的修正因子,对叶片表面摩擦损失模型㊁叶顶间隙损失模型㊁尾迹混合损失模型㊁进口冲击损失模型㊁叶片载荷损失模型㊁回流损失模型㊁漏气损失模型和扩压器损失模型进行修正㊂发现修正后的损失模型能够有效提高预测精度,更好地预测压缩机的运行性能㊂通过对比发现,对于不同的离心压缩机,需要进行修正的损失模型不同,说明采用流量系数比值作为修正因子,修正损失模型的性能预测方法存在一定的局限性㊂然而,以上讨论的性能预测方法并不包括蜗壳损失,并且对叶轮理论功也较少关注㊂蜗壳可能是离心压缩机级中容易被忽视的组件,但是为了收集扩散器或叶轮后面的气流并将其引导到压缩机后面的管道或冷却器,蜗壳是一个不可缺少的元件㊂蜗壳损失通常是根据传统的半经验损失模型来计算的,其缺点是计算结果有一个范围,使结果不准确,所以迫切需要一个能够比较准确计算蜗壳损失的模型㊂当谈及叶轮理论功时,滑移系数有着至关重要的作用,因此,有必要对滑移系数进行进一步讨论㊂基于新的蜗壳损失模型和叶轮出口能量平均法,提出了一种新的单级离心压缩机性能预测方法,研究对象如图1所示㊂主要进行了以下工作:蜗壳损失模型的推导;采用能量平均法修正叶轮出口速度;实验和数值模拟验证㊁分析㊂图1 离心压缩机示意图Fig.1 Schematic diagram of centrifugal compressor 1 性能预测方法性能预测是在无详细的叶片造型㊁流道尺寸的情况下,仅需要简单的一元设计参数,从理论功中扣除各通流元件的流动损失并忽略各元件间的相互影响,借助损失模型对机器进行性能数值模拟[16]㊂将离心式压缩机按组成元件分为4个部分,以预测整个机器的性能,如图1和图2所示,包括吸气室㊁叶轮㊁无叶扩压器和蜗壳㊂相应地,离心压缩机的总损失可分为吸气室损失㊁叶轮损失㊁无叶片扩压器损失和蜗壳损失㊂如图1所示,定义了6个特征截面,截面0位于吸气室的入口;吸气室的出口即为是叶轮入口,截面1位于吸气室出口或叶轮入口;截面2位于叶轮的出口,截面3位于无叶扩压器的入口;无叶片扩压器出口和蜗壳入口的条件相同,因此,截面4位于无叶扩压器出口或蜗壳的入口;截面5位于蜗壳的出口㊂图2 特征截面划分示意图Fig.2 Schematic diagram of feature section division 1.1 蜗壳损失模型的推导为了收集扩压器后面或叶轮后面气体,并将其01重庆工商大学学报(自然科学版)第39卷第1期张 波,等:基于蜗壳损失模型的离心压缩机性能预测研究引导压缩机后面的输气管道或冷却器中,蜗壳是一个必要的元件㊂对蜗壳损失的计算,通常按式(1)计算[1],如此计算得到的结果存在一个范围,偏差较大㊂将蜗壳损失进行划分,推导出各部分损失的计算公式:Δi vol=ζvol C422(1)其中,C4为无叶扩压器出口速度(m/s);ζvol为蜗壳损失系数,取0.18~0.22㊂对蜗壳内的流动做出假设:蜗壳内气流作一元不可压缩流动,忽略横截面上的二次流㊂将蜗壳损失划分为3个部分:径向冲击损失㊁周向冲击损失和壁面摩擦损失㊂图3为蜗壳示意图,将蜗壳流道沿周向展开成如图4所示的扩压管道,沿扩压器出口有流体不断加入㊂图3 蜗壳示意图Fig.3 Schematic diagram of thevolute图4 蜗壳周向展开示意图Fig.4 Schematic diagram of the circumferentialexpansion of the volute1.1.1 径向冲击损失因为在蜗壳流道内主要是周向运动,所以认为蜗壳入口绝对速度径向分量几乎全部损失,则径向冲击损失计算公式为Δh r=C r422(2)其中,C r4为蜗壳进口气流速度径向分量(m/s)㊂1.1.2 周向冲击损失如果圆周方向无外力,则微元部分的周向速度应为C uθ=C u4r4r s(3)其中,C u4为蜗壳进口气流速度周向分量(m/s);r4为无叶扩压器出口半径(m);r s为微元处至轴线半径(m)㊂但实际上其速度为Cθ=Gθ2πρ4πR2s(4)其中,Gθ2π为截面上θ的质量流量(kg/s);θ为微元处角度(°);ρ4为无叶扩压器出口气流密度(kg/ m3);R s为微元处蜗壳截面半径(m)㊂由于C uθ≠Cθ,因此形成了损失,对微元部分来说,由于其质量流量占总质量流量的θ/2π,故微元部分的损失为d(Δh u)=(C uθ-Cθ)22dθ2π(5)所以,整个蜗壳里的周向冲击损失:Δh u=∫2π0(C uθ-Cθ)22dθ2π(6) 1.1.3 壁面摩擦损失将蜗壳沿周向展开,参照圆管沿程摩擦阻力计算方法计算蜗壳壁面摩擦损失㊂流过截面θ的流量占总流量的θ/2π,流过路程为r s dθ,速度为Cθ,故每千克的损失为λr sdθ2R sC2θ2θ2π,则整个路程上的损失:Δh f=∫2π0λC2θ2r s2R sθ2πdθ(7)其中,沿程摩擦阻力系数:λ=64Re,Re<20001λ=1.74-2lg2δR s+18.7Reæèçöø÷λ,2000≤Re≤4000λ=1.74-2lg2δRæèçöø÷æèçöø÷s-2,Reìîíïïïïïïïï>4000(8)其中,δ为表面粗糙度(mm)㊂综上,蜗壳中的总损失为Δh vol′=Δh r+Δh u+Δh f(9)111.2 理论功的计算对于理论理论功的计算,叶轮出口速度分布修正系数及滑移系数有着重要作用㊂由于在叶轮出口处,气流速度的分布沿轴向和周向都是不均匀的,如采用通常的流量平均速度的径向分量来计算理论功,则所得之值将偏高很多,考虑到这种出口速度径向分量的不均匀性,应采用能量平均速度计算理论功,得到准确的数值,计算公式如下:C ″r 2=ε2C r 2(10)其中,C r 2为叶轮出口绝对速度的径向分量,单位m /s;ε2为速度分布不均匀修正系数㊂如假设叶轮出口气流绝对速度的径向分量沿轴向及周向均作正弦变化,Wislicenus [17]得到ε2=(π2/8)2㊂三元叶轮出口速度分布比较均匀呈平坦形状,因此其ε2小于(π2/8)2,约为1.1~1.2㊂至于常规叶轮,出口速度分布不均匀性大,此值也就较大㊂根据相关离心压缩机实验结果得到ε2计算公式:ε2=1.2333-0.1φr 2-10b 2(11)其中,b 2为叶轮出口宽度(m);φr 2为叶轮出口流量系数㊂式(11)表明ε2与流量系数φr 2及叶轮出口宽度b 2有关,叶轮出口越宽,流量越大,则速度分布越均匀,而ε2也就越接近1㊂由于叶片数量有限,叶轮出口相对气流角不同于叶片安装角,对于离心压缩机,可以使用滑移系数评估该偏差㊂Wiesner[18]㊁Qiu[19]等提出了滑移系数计算方法㊂由于一维初步设计中的叶片旋转参数未知,Qiu 的模型不适用于预测初步设计中离心压缩机的性能㊂选用Wiesner 经验公式:r 1r æèçöø÷2lim=1ln -18.16sin β2A Z 2(12)当r 1r æèçöø÷2≤r 1r æèçöø÷2lim时:μ=1-sin β2A Z 0.72(1-φ″r 2cot β2A )(13)否则,μ=1-sin β2AZ 0.72(1-φ″r 2cot β2A éëêêùûúú)×1-r 1r 2-r 1r æèçöø÷2lim 1-r 1r æèçöø÷æèççççöø÷÷÷÷2lim éëêêêêùûúúúú3(14)其中,能量平均流量系数为φ″r 2=ε2φr 2(15)其中,r 1㊁r 2分别为叶轮进㊁出口半径(m);β2A 为叶轮出口安装角(°);Z 2为叶轮出口叶片数㊂叶轮理论功为Δh th =U 2C u 2-U 1C u 1(16)其中,C u 1㊁C u 2分别为叶轮进㊁出口绝对速度周向分量,单位m /s;U 1㊁U 2分别为叶轮进㊁出口圆周速度(m /s)㊂C u 2=μ(U 2-C ″r 2cot β2A )(17)其中,U 1㊁U 2为叶轮进㊁出口圆周速度(m /s);C u 1㊁C u 2为叶轮进㊁出口绝对速度周向分量(m /s)㊂1.3 损失模型的选择进气室损失模型参考文献[1],叶轮损失和无叶扩压器损失模型依据文献[12]进行选用㊂其中,叶轮损失可分为叶片摩擦损失㊁冲角损失㊁叶片载荷损失㊁叶顶间隙损失㊁尾迹混流损失㊁轮阻摩擦损失㊁漏气损失和再循环损失㊂损失模型列于表1中㊂1.4 整机性能预测压缩机系统的整机效率和压比计算如下:η=Δh th -Δh sc -Δh in -Δh vld -Δh volΔh th +Δh par(18)τ=p 05p 00(19)其中,η㊁τ分别为离心压缩机效率和压比;p 00㊁p 05分别为压缩机进㊁出口全压;叶轮内部损失为Δh in =Δh inc +Δh sf +Δh bl +Δh cl +Δh mix(20)叶轮外部损失为Δh par =Δh df +Δh re +Δh lk(21)2摇实验对比2.1 压缩机结构参数研究对象为一台单级离心压缩机,其设计流量为1.33kg /s,转速为12000rpm,压比为1.36㊂叶轮三维模型如图5所示,压缩机基本结构参数列于表2和表3㊂21重庆工商大学学报(自然科学版)第39卷第1期张 波,等:基于蜗壳损失模型的离心压缩机性能预测研究表1 选用损失模型汇总Table 1 Summary of selected loss models损失类型损失模型文 献吸气室损失Δh sc =ζscC 202[1]叶片摩擦损失Δh sf =2c sf L b d hyd W -21+0.075Re 0.25dhyd2r ()c[]0.5[4]冲角损失Δh inc =0.4W 1-C 1mcos β1()b2[5]叶片载荷损失Δh bl =112πd 2C 2uZ 2L ()b2[5]叶顶间隙损失Δh cl =0.6δclb 2C u 24πb 2Z 2r s 12-r h 12(r 2-r s 1)(1+ρ2/ρ1)C u 2Cx 1[4]尾迹混流损失Δh mix =0.5(W sep -W out )2[5]轮阻摩擦损失Δh df =c df(ρ2+ρ3)r 23U 338G[7]漏气损失Δh lk =0.6δb 2C 24πb 2Z 1r 1s -r 2h r 2-r 1s1+ρ2ρ1C 2u C1[4]再循环损失Δh re =0.02tanα2D 2f U 22[6]无叶扩压器损失Δh vld =c p T 02p 3p ()03γ-1γ-p 4p ()03γ-1[]γ[8]图5 叶轮模型Fig.5 Impeller model2.2 压缩机试验台按JB /T 3165-1999测试标准对离心压缩机进行测试㊂压缩机试验台为开式出气装置试验台,如图6所示,由实验管路㊁流量测量管路及节流装置等组成,进气口端面开向大气,而出气口端面与实验管路相连接㊂测量设备包括流量测量仪器㊁压力测量仪器㊁温度测量仪器㊁转速测量仪器及功率测量仪器,其测量精度分别为±0.5%㊁±0.5%㊁±0.5%㊁±0.2%和±1%㊂表2 压缩机结构参数Table 2 Compressor structure parameters项 目数 值吸气室入口直径D s 265mm 叶轮入口叶顶直径D 1s 160mm 叶轮入口叶根直径D 1h 70mm 叶轮入口叶顶安装角β1s 45°叶轮入口叶根安装角β1h57°叶片入口斜角βb 82°叶轮出口直径D 2360mm叶轮出口宽度b 214.5mm 叶片出口安装角β2A 65°叶轮入口叶片数Z 110叶轮出口叶片数Z 220叶轮轴向长度L z 88mm无叶扩压器入口直径D 3362mm 无叶扩压器出口直径D 4580mm 无叶扩压器入口宽度b 315mm 无叶扩压器出口宽度b 415mm31表3 蜗壳结构参数Table3 Volute structure parameters圆周位置θ/°截面半径R s/mm至轴线半径r s/mm014304302231260283189033323120373271504133118045335210483382405134127054344300573473305934936061351压缩机性能试验之前应将其调整到设计工况附近运行,经检查机械运转和全部仪表工作正常,且进出口气流温度㊁压力和管道壁面温度稳定后,再进行测量㊂测量时应从大流量到小流量测量,电动调节阀全开时为最大流量,测量到小流量范围时应对电动调节阀进行微调㊂当有振动和噪声突然变大的现象发生,表明当前工况处于喘振边缘㊂由于喘振流量点的流动极不稳定,给压缩机运行带来一定的危险性,在真正发生喘振的流量点进行测量是不允许的,故规定将最小流量工况视为喘振工况㊂图6 离心压缩机实验台Fig.6 Test rig of centrifugal compressor 2.3 预测结果与实验结果对比预测结果偏差如表4所示,预测结果和实验结果对比如图7和图8所示㊂其中,A方法为修正理论功㊁采用新蜗壳损失模型;B方法为未修正理论功㊁采用新蜗壳损失模型;C方法为修正理论功㊁未采用新蜗壳损失模型;D方法为未修正理论功㊁未采用新蜗壳损失模型㊂表4 预测结果偏差Table4 Deviation of prediction results流量/ kg·s-1实验效率/%A方法效率偏差/%B方法效率偏差/%C方法效率偏差/%D方法效率偏差/%实验压比A方法压比偏差/%B方法压比偏差/%C方法压比偏差/%D方法压比偏差/%0.9373.631.891.660.290.081.404.094.133.593.561.0775.740.200.411.482.081.391.621.350.850.73 1.2076.840.561.322.583.271.380.350.030.680.82 1.3377.180.721.743.254.231.370.300.841.571.88 1.4776.460.632.024.145.171.350.240.841.812.39 1.6074.880.161.745.206.381.330.260.391.732.44 1.7372.180.491.446.948.401.311.160.541.432.10 1.8766.440.843.2012.4014.171.261.390.842.082.67 41重庆工商大学学报(自然科学版)第39卷第1期张 波,等:基于蜗壳损失模型的离心压缩机性能预测研究 图7 效率曲线对比Fig.7 Comparison of efficiencycurve图8 压比曲线对比Fig.8 Comparison of pressure ratio curve由图7和图8可知,通过修正理论功或采用新的蜗壳损失模型均能减小预测偏差,其中采用新蜗壳损失模型效果更明显㊂同时修正理论功和采用新蜗壳损失模型预测效果最佳,效率预测偏差在设计点为0.72%,最大偏差小于2%;压比预测偏差在设计点为0.3%,最大偏差小于4%㊂由图7和图8可知,远离设计工况时,预测偏差将增大,尤其是低流量区域,偏差将明显增大㊂损失模型是在某些离心压缩机实验数据的基础上总结㊁拟合得来,而在实际变工况中,流量的改变带来速度和冲角变化[1],同时流场随之发生复杂变化,损失偏离了损失模型计算值;其次,计算损失时忽略了各种损失及各元件的相互影响,通过单独计算,叠加得到;而且有些损失模型在拟合时进行了假设,这些因素导致了偏差叠加和放大㊂3 数值模拟分析由于具有快速㊁准确㊁低成本的特点,数值模拟方法被广泛应用于叶轮机械的研究㊂利用ANSYS 软件对压缩机经行数值模拟,对性能预测结果进行验证㊂计算区域分为吸气室㊁叶轮㊁无叶扩压器和蜗壳,计算域进出口适当延长㊂网格采用ICEM-CFD 软件生成,叶轮段生成六面体网格[20],其余段生成四面体网格,并进行局部细化,如图9㊁图10所示㊂湍流模型选择SST 模型,边界条件进口给定总压㊁总温,出口给定质量流量,所有固体壁面均设置为无滑移壁面[21]㊂数值模拟的结果和实验结果对比如图11所示,效率的变化趋势与实验结果吻合,最大偏差在4%以内㊂图9 叶轮单流道网格Fig.9 Impeller single channelgrid图10 压缩机整体网格Fig.10 Compressorgrid图11 数值模拟结果与实验结果对比Fig.11 Comparison of the experimentresult and the numerical result513.1 蜗壳损失模型验证将新蜗壳损失模型和传统损失模型预测结果与数值模拟结果对比,由图12所示㊂新蜗壳损失模型和传统损失模型的预测结果增减性均与数值模拟结果一致,即随着流量的增加,蜗壳损失随之增加㊂但是,传统蜗壳损失模型预测结果随着流量的增大逐渐偏离数值模拟结果,而新蜗壳损失模型预测结果的变化趋势始终与数值模拟结果相吻合,与离心压缩机在非设计工况下性能变化剧烈的情况相符㊂而且,新蜗壳损失模型预测结果偏差明显小于传统模型,能够更准确地预测蜗壳损失㊂图12 蜗壳损失模型对比Fig.12 Comparison of volute loss models 3.2 蜗壳损失分析绘制蜗壳损失的各组成损失随着质量流量的变化趋势如图13所示,可得径向冲击损失和壁面摩擦损失都随着流量的增大而增大㊂而周向冲击损失随着流量的增大先减小后增大,在设计工况附近周向冲击损失最小㊂随着流量的增大,压缩机中气流主流速度增大,导致蜗壳径向冲击损失增大;主流速度增大,边界层中速度梯度增大,导致壁面摩擦损失随之增大㊂而随着流量的改变,离心压缩机的运行工况偏离设计工况,蜗壳内理论周向速度与实际周向速度差值变大,导致周向冲击损失随之增大㊂蜗壳损失组成径向冲击损失㊁周向冲击损失和壁面摩擦损失在变工况下的占比如图14所示㊂由图14可知,随着工况的改变,径向速度损失占蜗壳总损失的15%~30%,周向冲击损失占21%~52%,壁摩擦损失占32%~48%㊂图13 蜗壳组成损失变化趋势Fig.13 Variation trend of volute compositionloss图14 蜗壳损失组成占比Fig.14 Percentage of volute losses变工况下,各组成元件损失在整个压缩机系统总损失中的占比如图15所示㊂由图15可知,随着工况的改变,进气室损失仅占压缩机总损失的1%,叶轮内部损失占25%~42%,叶轮外部损失占5%~11%,无叶扩压器损失占25%~50%,蜗壳损失占10%~26%㊂图15 离心压缩机损失占比Fig.15 Percentage of centrifugal compressor losses61重庆工商大学学报(自然科学版)第39卷第1期张 波,等:基于蜗壳损失模型的离心压缩机性能预测研究4摇结束语提出新的蜗壳损失计算模型,将蜗壳损失分为径向冲击损失㊁周向冲击损失和摩擦损失三部分进行计算,针对叶轮出口速度分布不均匀特性,利用能量平均的方法对叶轮出口速度和滑移系数进行修正,建立离心压缩机整机性能预测方法,通过与实验和数值模拟结果对比得到如下结论:预测方法能够准确预测单级离心压缩机整机性能,设计工况预测偏差在1%以内,变工况偏差在4%以内;提出的蜗壳损失模型能够更准确地预测蜗壳损失㊂蜗壳损失在压缩机总损失中占有不可忽视的比重,并且随着工况的变化而变化,采用合适的蜗壳损失模型能够减小离心压缩机性能预测结果的偏差㊂参考文献(References):[1] 徐忠.离心式压缩机原理[M].北京:机械工业出版社,1990.XU Zhong.The principle of centrifugal compressor[M].Beijing:China Machine Press,1990.[2] MICHAEL R GALVAS.Fortran program for predictingoff⁃design performance of centrifugal compressors[R].1973.[3] 李文华,钟瑞兴.叶轮损失模型对离心压缩机性能预测的影响[J].流体机械,2008(4):25 29.LI Wen⁃hua,ZHONG Rui⁃xing.The influence ofimpeller loss model on performance prediction ofcentrifugal compressor[J].Fluid Machinery,2008(4):25 29.[4] JANSEN W.A method for calculating the flow in acentrifugal impeller when entropy gradients are present[C]//Proceedings of the Institution of MechanicalEngineers,Royal Society Conference on InternalAerodynamics(Turbomachinery),1967.[5] AUNGIER R H.Mean streamline 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采气井口压缩机对气井生产后期适应性分析
１引言近年来，各气田开始进入衰减期，为提高采收率，压缩机的安装，由集气站扩展到井口。
在不断尝试中，取得了一定的经验，也证明了通过降低井口压力来提高气藏采收率的可行性。
但由于生产后期，压缩机在井口面对的工况相对于在气站的复杂性，许多尝试不达预期，条件苛刻的井口仍未找到有效解决方案。
随着国家对环保工程的推进，这一问题日渐突出，有必要就井口压缩机面临的主要问题进行总结分析。
２后期井工况及对压缩机的影响２.１重组分烃含量增高重组分烃在气藏开发初期一般以液态形式存在。
开发过程中，地层温度变化相对较小，重组分烃维持其较低的分压不变。
但随着气藏压力降低，其在气分中的占比会逐渐增高，而且当降至其饱和蒸气压时，重组分Ｃ３＋就会依次“沸腾”，由液态转为气态而产出；各烃在油（如果有）中的溶解度也随气藏压降而降低，开始析出。
溶解度较小的Ｃ１、Ｃ２在前期析出，溶解度较大的Ｃ３＋依次在后期析出。
总上，使得后期井流物中重烃组分增高，且含量不稳定。
一般天然气井口无动力电，压缩机组采用燃气发动机驱动。
燃气发动机燃料气取自井口。
当井口气中Ｃ３、Ｃ４、甚至Ｃ５增加，且占比不稳定（甲烷值变化较大）时，发动机就容易发生爆震，造成管线开裂、缸头变形或裂纹等。
此外，燃气热值增加，缸内温度升高，造成进排气门烧蚀、气缸垫烧损等故障高频率发生。
另外，由于“相似相溶”，产出气中的重组分烃经过压缩机的压缩腔时，极易溶入腔内的润滑油，使润滑油乳化变质。
高频率更换润滑油抬升了设备运营成本。
这类压缩机主要指，需借助向压缩腔内喷入润滑油来实现其密封、冷却，然后再对润滑油循环利用的滑片机、喷油螺杆等。
２.２大体量携液开采至后期，由于地层压力降低等因素很多井产出大量的液体，主要成分为地层渗透水，部分井还带有凝析油。
出液量因井口而异，差别较大。
对井口压缩机形成挑战的主要是段塞状两相流（携水量较小的流型对压缩机不形成挑战，全液柱工况一般用气举解决）。
井口没有污水处理条件，需要压缩机上的排液装置将其随气沿管线输送至下游集气站处理。
基于ActiveX技术的压缩机性能测试数据采集模块的封装
基于ActiveX技术的压缩机性能测试数据采集模块的封装金华强
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2009(000)008
【摘要】为了提高压缩机性能测试数据采集的精度和使用灵活性,采用ActiveX技术对数据采集模块进行封装.运用最优化分段最小二乘法对传感器进行线性化处理,通过中位值平均软件滤波法消除由于脉冲干扰等因素所引起的采样值偏差.采用该数据采集模块控件,能快速完成压缩机性能测试数据采集的软件编写,还可以提高采样的灵活性和准确性.
【总页数】3页(P108-110)
【作者】金华强
【作者单位】浙江科技学院,浙江杭州,310023
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.基于热力学参数法的压缩机性能测试故障诊断 [J], 刘效德;路阳
2.基于PI数据库的燃驱压缩机组性能测试系统 [J], 胡斐;林文胜
3.基于LTCC基板QFN封装高速链路仿真及性能测试 [J], 王栋;郑琦;汤荣耀;曹权
4.基于虚拟仪器技术的单螺杆压缩机性能测试实验教学平台开发 [J], 王增丽;王青阳;孙卓辉;王宗明;刘兆增
5.基于压缩机热平衡的空气源热泵现场性能测试方法研究 [J], 黄文宇;丁连锐;王宝龙;石文星
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基于RIA的压缩机远程监测及故障诊断系统
基于RIA的压缩机远程监测及故障诊断系统谭文才;张秋菊【摘要】Aiming at the problem of lack of diagnosis and maintenance while remote compressor was abnormal, remote monitoring and the fault diagnosis system for compressor based on rich Internet application (RIA) was developed, CBX solutions based on delphi was used to build RIA software platform, remote access through internet was realized, relevant research on network structure and CBX framework was carried out, the main points of CBX application development were introduced, the key technologies of system were analyzed, including fault diagnosis expert system based on neural network, mixed programming based on Matlab CUM, database access based on SDAC, analysis map implementation, etc.. The results indicate that, through remote monitoring and fault diagnosis system for compressor, the status of compressor can be accessed timely and the failure mode can be identified to avoid further damage,The system has rich function and friendly interface and has a good application value and significance.%针对远程压缩机设备运行异常而得不到及时诊断维修的问题,采用基于富互联网应用程序(RIA)技术设计开发了压缩机远程监测及故障诊断系统.该系统采用基于Delphi开发环境的CBX解决方案构建了RIA软件平台,实现了基于Internet的远程访问；分析了系统平台的网络结构及CBX框架,以及CBX应用程序开发的要点,主要分析了系统实现的几项关键技术,包括基于神经网络的故障诊断专家系统、基于Matlab COM与delphi的混合编程、基于SDAC的数据库访问以及分析图谱的实现等.研究结果表明,通过基于RIA的压缩机远程监测及故障诊断系统,能够及时获取设备的运行状态,识别出故障模式,避免造成进一步的损失.该系统界面友好、功能丰富,具有一定的应用价值和借鉴意义.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2012(029)008【总页数】5页(P945-948,970)【关键词】富互联网应用程序;压缩机远程监测;故障诊断专家系统;CBX【作者】谭文才;张秋菊【作者单位】江南大学机械工程学院,江苏无锡214122;江南大学机械工程学院,江苏无锡214122【正文语种】中文【中图分类】TH45;TP2770 引言压缩机是工业领域内的关键设备，其大型化、复杂化的发展趋势使得传统的本地监控与诊断模式很难满足诊断的要求，远程监测及智能诊断技术成为了当前研究的热点。
基于LabView的压缩机故障诊断系统
基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｉ ｅ ｗ 的压缩机故 障诊 断系统
杨雨鬻 ， 安艳江 ，王焱庆 ， 丁焕焕
（ 东北 石油 大学 ， 黑龙 江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ）
一
后处理的电机故障检测系统。
本 文将 把 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｉ ｅ ｗ平 台开发 的虚 拟 仪 器应 用 到
２ 仿真 模 拟 实 验
压缩机故障诊断 当中， 对信号进行时域和频域分析 ，
实 现 了对 信号 特 征量 的提 取 和故 障诊 断的功 能 。
在采用实测信号分析之前 ，本 文利用平 台 自身 携带 的信号发生模块 ，激励 了一个正弦波信号进行 模拟实验 （ 程 序 图 如 图 １所 示 ） ， 以此 来 验 证 实 验 方 法 的准确 性 。
２ ５ ６
《 装备 制造技 术） ２ ０ １ ４年第 ３期
本系统软件主要分三层 ， 第一层为参数设定层 ，
值增加 ， 在 自相关分析 图上有 明显变化 ， 振动幅值上
此次模拟实验设定 了一个正弦信号 ；第二层为数据 升 ， ， 频率下降周期延长 。 分 析层 ， 使 发 生 信号 进入 时域 、 频 域 分析 和 时频 分 析
１ Ｌ ａ ｂ Ｖ ｉ ｅ ｗ简介
实验室虚拟仪器集成环境， 简称为 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｉ ｅ ｗ ， 是 由美 国 Ｎ Ｉ 公司研发 的一种软件开发平台。 其基本原 理是 以计算机为硬件平 台，使原来需要硬件实现 的 各种 仪 器 功能 尽 可 能地 软 件化 ，利用 高 效灵 活 的软
基于PC的改进型活塞式压缩机性能检测系统
基于PC的改进型活塞式压缩机性能检测系统
杜树旺;方志民;王文明;黄中原
【期刊名称】《浙江工业大学学报》
【年(卷),期】2005(033)004
【摘要】为了准确测量出高速变化的活塞式压缩机气缸内压力,应用PC机和高级编程语言Visual C++作为手段,构建一个改进型性能检测系统.该检测系统利用高精度计数器来实现毫秒级精确延时,触发A/D采集卡,从而完成整个数据采集过程,并且能够将实验结果以图形、报表形式反馈给实验人员,给他们提供后续分析和计算的依据.利用该检测系统,可以准确、快捷地检测出活塞式压缩机一个工作周期内的示功功率、最大压力、最小压力以及实时转速,同时给出示功图曲线.
【总页数】4页(P421-424)
【作者】杜树旺;方志民;王文明;黄中原
【作者单位】浙江工业大学,之江学院,浙江,杭州,310024;浙江工业大学,之江学院,浙江,杭州,310024;浙江工业大学,之江学院,浙江,杭州,310024;浙江工业大学,之江学院,浙江,杭州,310024
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.51;TH45
【相关文献】
1.基于PC104总线的性能检测系统 [J], 朱欣颖;袁焕丽
2.一种基于PCNN的改进型虹膜识别算法 [J], 金鑫;聂仁灿;周冬明
3.基于PC104的嵌入式氢气浓度检测系统 [J], 游磊;刘文君;韩祺祎;聂理多;陈婧
4.一种基于PCI8602的压力传感器检测系统设计 [J], 吴建昌;任根文
5.基于PCS—9550直流控制保护平台的板卡检测系统研制 [J], 唐俊;王杨正;王永平;邹强
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氢气压缩机系统环境适应性研究
氢气压缩机系统环境适应性研究氢气作为一种清洁、高效的能源，在当今社会的能源转型中扮演着重要的角色。
然而，氢气在使用过程中存在着需要压缩的问题，而氢气压缩机系统的环境适应性则成为了影响其性能的重要因素之一。
本文旨在对氢气压缩机系统的环境适应性进行深入研究，以期为其性能优化提供有效的参考和指导。
首先，我们需要对氢气压缩机系统的工作原理进行深入了解。
氢气压缩机系统主要由压缩机、冷却系统、控制系统等组成，其工作过程主要包括氢气的吸入、压缩、冷却和排放。
在这一过程中，环境因素的变化会直接影响到氢气压缩机系统的性能表现，因此环境适应性的研究尤为重要。
其次，我们需要对氢气压缩机系统在不同环境条件下的性能进行实验测试。
通过设置不同温度、压力、湿度等环境参数，我们可以观察氢气压缩机系统的工作状态和性能变化，从而评估其环境适应性。
实验结果将为我们提供重要的数据支撑，为下一步的研究奠定基础。
除了实验测试，我们还需要借助数值模拟方法对氢气压缩机系统的环境适应性进行分析。
通过建立适当的数学模型，我们可以模拟不同环境条件下氢气压缩机系统的工作过程，预测其性能表现并探讨影响因素。
数值模拟为我们提供了一种高效、经济的研究手段，可以帮助我们更深入地理解氢气压缩机系统的环境适应性特点。
进一步的研究还可以考虑氢气压缩机系统的材料选择和设计优化。
在环境适应性研究的基础上，我们可以针对不同环境条件下对系统所需的特殊材料进行选择，以提高其耐高温、耐腐蚀等性能。
同时，通过优化设计，我们可以改善系统的传热性能、降低能耗，并提升整体性能水平。
总结一下本文的重点，我们可以发现，氢气压缩机系统的环境适应性研究对于推动氢能技术的发展具有重要意义。
通过深入探讨系统在不同环境条件下的性能表现，并针对性地进行优化改进，我们可以更好地应对氢能应用中的挑战，推动氢能技术向更广泛领域的应用发展。
希望本文的研究成果能够为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴，促进氢能技术在实践中的更加广泛应用。
基于ANSYS的六缸压缩机连杆模态分析及谐响应分析
关 键词 ： 连杆 ； 振动； 模 态 分析 ； 谐 响 应分 析 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｔ Ｈ ４ ５ ７ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ２ ６ — ０ ４
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｄ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｉ ｍ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｄ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｏ ｆｔ ｈ ｏ ｓ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｈ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ
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液压活塞式压缩机液压系统的动态性能分析及优化
液压活塞式压缩机液压系统的动态性能分析及优化摘要：液压活塞式压缩机是一种依靠液体压力作为动力的容积式压缩机，其具有结构紧凑、维护方便、节能环保等优点，在现代工业生产中应用广泛。
为了使液压活塞式压缩机得到更好的发展，分析其工作过程中的动态特性是十分必要的。
本文针对某一液压活塞式压缩机的工作原理，建立了其液压系统的数学模型，并结合AMESim软件搭建了压缩机液压系统的仿真模型。
关键词：液压活塞式压缩机；液压系统；动态性能压缩机在工作过程中系统压力、流量及功率等参数随时间变化的规律，为研究活塞式压缩机工作过程中的动态性能提供了有力工具，对于推动液压活塞式压缩机在工业生产中得到更广泛地应用具有一定意义。
1.液压活塞式压缩机的工作原理压缩机中的曲轴与气缸的圆周运动紧密相连，构成了压缩机的曲轴连杆机构。
曲轴为偏心式，其轴线与气缸的轴线保持垂直，当活塞从气缸中伸出时，曲轴所受到的力矩为向下的力，其作用于连杆使其产生反作用力。
活塞和气缸之间存在间隙，当活塞推动活塞杆时会在间隙处产生压力差，高压气体通过此压力差将活塞推向气缸。
随着活塞杆不断地向前运动，此压力差会逐渐减小。
在压缩腔中有大量的气体存在，当曲轴所受力矩小于向下力矩时，气缸内的气体被压缩；当力矩大于向下力矩时，则曲轴所受力矩增大。
由于活塞和气缸之间存在间隙、活塞杆在移动过程中受到摩擦力以及连杆的扭转振动等因素的影响，会使上述载荷产生波动，当负载波动较大时会使缸内压力产生波动。
液压系统中主要由液控单向阀、单向阀及蓄能器等组成。
其中液控单向阀主要用来控制活塞运动方向；单向阀则用来控制压缩机进油口的流量；蓄能器则用来储存压缩腔内的高压气体。
在压缩机工作时，缸内压力变化较大时可以通过蓄能器对活塞运动进行缓冲。
由于压缩机需要频繁地进行压缩、排气以及放气工作，因此其结构较为复杂。
活塞式压缩机具有很高的体积压缩比和容积压缩比。
容积压缩比越高则压缩机所能容纳的气体体积就越大；容积压缩比越小则压缩机所能容纳气体体积就越小。
轻型载货车空气压缩机支架性能分析与优化设计
总757期第二十三期2021年8月河南科技Henan Science and Technology轻型载货车空气压缩机支架性能分析与优化设计段龙杨1,2,3（1.江铃汽车股份有限公司，江西南昌330200；2.江西省乘用车结构设计工程研究中心，江西南昌330200；3.江西省汽车噪声与振动重点实验室，江西南昌330200）摘要：为了评判某轻型载货车空气压缩机支架的性能，创建其离散化模型，添加相应的约束条件对其进行模态仿真计算，得到其低阶频率，并且满足振动属性标准。
基于重力场方法对其进行强度仿真计算，得到了其各个方向的应力状态，其应力水平均符合要求。
最后，对其厚度值进行优化设计，其质量减轻了12.5%。
关键词：轻型载货车；空气压缩机支架；模态；频率；强度中图分类号：U463.851文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）23-0054-04 Performance Analysis and Optimization Design of Light TruckAir Compressor BracketDUAN Longyang1,2,3（1.Jiangling Motors Corporation Limited Company，Nanchang Jiangxi330200；2.Passenger Car Structure Design Engineering Research Center of Jiangxi Province，Nanchang Jiangxi330200；3.Key Laboratory of Automobile Noise and Vibration of JiangxiProvince，Nanchang Jiangxi330200）Abstract:Aiming at evaluating the performance of a light truck air compressor bracket.Firstly,its discretization mod⁃el was established,and it was modal analyzed by adding the corresponding constraints,so its low frequencies were obtained,it could meet vibration performance standard.Secondly,it was strength simulated based on gravity field method,its stress state in all directions were obtained,and its stress level meets the stly,its thick⁃ness were optimized,and its weight was reduced by12.5%.Keywords:light truck；air compressor；modal；frequency；strength轻型载货车的空气压缩机是车辆制动系统的重要组成部分，为制动系统提供气源动力，保障车辆的安全行驶。
新能源汽车空调电动压缩机控制技术的性能评估与验证
新能源汽车空调电动压缩机控制技术的性能评估与验证随着环境污染和能源危机的不断加剧，新能源汽车作为绿色环保的代表，在汽车行业中得到了广泛的关注和推广。
而新能源汽车空调系统作为车辆中重要的组成部分，对于提供乘坐舒适度和保证车内空气品质至关重要。
其中，电动压缩机控制技术在新能源汽车空调系统中占据着重要地位。
本文将对新能源汽车空调电动压缩机控制技术的性能进行评估与验证。
一、新能源汽车空调电动压缩机控制技术的概述新能源汽车空调系统的主要功能是调节车内的温度、湿度和空气流通状态，为乘坐者提供舒适的驾驶和乘坐环境。
而电动压缩机作为空调系统中的核心部件之一，其控制技术在新能源汽车中起到了至关重要的作用。
电动压缩机控制技术是通过电子控制单元（ECU）对电动压缩机的转速、运行模式和工作状态等进行精确控制，以达到节能降耗、提高效率和保证舒适性的目标。
二、新能源汽车空调电动压缩机控制技术性能评估的方法为了准确评估与验证新能源汽车空调电动压缩机控制技术的性能，有以下几种常用的方法：1. 实验验证法：通过搭建实验测试台，利用实际的新能源汽车空调系统对电动压缩机控制技术进行验证。
该方法可通过对比实测数据和理论模型计算结果，评估电动压缩机控制技术的准确性和稳定性。
2. 数值模拟法：基于新能源汽车空调系统的工作原理以及电动压缩机的运行特性，采用数值仿真软件对电动压缩机控制技术进行模拟分析。
通过对模拟结果的比对和分析，评估控制技术的优劣和改进方向。
3. 性能参数测试法：设计一系列性能参数测试，包括转速范围、制冷量、制热量、能效比等指标的测量。
通过对这些测试结果的分析，可以评估电动压缩机控制技术在不同工况下的性能表现。
三、新能源汽车空调电动压缩机控制技术性能评估结果分析基于以上方法，我们对新能源汽车空调电动压缩机控制技术进行了性能评估与验证，并得出以下结果：1. 控制精度高：通过对电动压缩机控制技术在实际工况下的测试，可以有效控制压缩机的转速，实现对空调系统的精确调节，大大提高了驾乘者的舒适度。
基于遗传算法化工领域往复压缩机故障诊断分析
基于遗传算法化工领域往复压缩机故障诊断分析作者：***来源：《粘接》2022年第08期摘要：在对往复压缩机轴承故障诊断相关问题进行研究的时候，提出了变分模态分解（Variational Mode Decomposition，VMD）参数优化方法。
VMD是一种高效的时频分析方法，具有很强的信号处理功能，可以通过一次性分解的方式对多分量信号进行处理，很好的满足各种实际生产和实践中的需求。
研究使用遗传算法得出VMD 算法的最佳影响参数组合，并对相关的带宽参数以及分量个数等进行研究，得到分解故障信号。
之后，对分解后的BLIMF 分量峭度值进行计算，并通过筛选，得出最佳BLIMF 分量，实现对故障信号的重构。
针对重构后得到的故障信号实施MDE 分析，并通过极限学习机测验等方式，可以获得相应的故障类型中识别效果。
在研究中，还结合实际案例进行了分析，证实了所提出的往复压缩机轴承故障诊断和识别方法是有效的。
关键词：往复压缩机;轴承;故障;诊断;遗传算法中图分类号：TP206文献标志码：A文章编号：1001-5922（2022）08-0182-04Fault diagnosis analysis of reciprocating compressor in chemicalindustry based on genetic algorithmHE Fenbiao（Petrochina Lanzhou Petrochemical Company Chemical Operation Part I， Lanzhou 730060，China）Abstract： When the reciprocating compressor bearing fault diagnosis related problems are studied， the parameter optimization method of Variational Mode Decomposition（VMD） is proposed. VMD is a time-frequency analysis method in colleges and universities. It has strong signal processing function and can process multi-component signals by one-time decomposition， which can well meet the needs of various practical production and practice. In the research process of this paper， the genetic algorithm is used to study the optimal influence parameter combination of VMD algorithm， and the relevant bandwidth parameters and the number of components are studied， so as to obtain the decomposition fault signal. After that， the kurtosis value of the decomposed BLIMF component is calculated， and the optimal BLIMF component is obtained through screening， so as to realize the reconstruction of the fault signal. Based on the fault signals obtained after reconstruction， MDE analysis and extreme learning machine test can obtain the corresponding recognition effect in the fault type. In the study， a practical case is also analyzed， which proves the effectiveness of the bearing fault diagnosis and recognition method proposed in this paper.Key words：reciprocating compressor; bearing; fault; diagnosis; Genetic Algorithm在石油化工领域，往复压缩机是一种十分重要的机械设备类型，可以实现对各种气体的高效压缩和输送，满足人们生产过程中的各种需求[1]。
压缩机的在线监测及故障诊断技术
压缩机的在线监测及故障诊断技术
孟亚男
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2010(032)006
【摘要】文章分析了当前的在线监测系统及其软件设计情况,并对压缩机监测系统的设计和软件设计作了重点介绍.文章介绍了一种基于PXI总线和LabV IEW的多功能、监测多状态参量的压缩机实时在线监测系统.初步实现了设备的预测维修,保证了压缩机安全、可靠地运行,提高了设备的使用效率和现代化管理水平.
【总页数】4页(P25-28)
【作者】孟亚男
【作者单位】吉林化工学院,信息与控制工程学院,吉林,132022
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术 [J], 唐晓丽
2.状态监测和故障诊断技术在合成气压缩机透平故障上的应用 [J], 范苏如
3.智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术 [J], 唐晓丽
4.故障诊断技术在空气压缩机故障诊断中的应用 [J], 郑志力
5.海洋石油往复压缩机在线监测智能预警诊断技术研究 [J], 李进
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压缩机性能变化的通用分析方法
169压气机是长输天然气管道行业最重要的设备，也是压气站场最大的耗能设备。
该设备本身大修周期长，拆解困难，内部故障难于发现，因此监测性能是评估压缩机内部是否存在故障，何时需要大修的重要手段。
1 多变能量头多变能量头即为实现工艺气从P 1至P 2的压缩，单位质量的工艺气所需的能量。
单位一般为kJ/kg。
其公式为：（1）式中：h po 为多变能量头，kJ/kg；多变能量头表征的是气体压缩过程所需能量的大小，其与流量的乘积即为压缩功；m 为多变指数，无量纲，由工况求得；P 1为压缩机进口压力，Pa；P 2为压缩机出口压力，Pa；T 1为压缩机进口工艺气温度，K；R 为天然气实际气体常数，J/（kg*K）；Z 为压缩因子，无量纲。
2 压缩机性能曲线、修正及其函数化压缩机性能曲线是表征一台压缩机做功能力的曲线图，一般由厂家在设计阶段确定，并在测试阶段实测，最终提供给用户。
其横轴为流量，纵轴一般为多变能量头、压比、温度等参数。
典型的压缩机性能曲线纵轴为多变能量头，因为流量-多变能量头性能曲线不随工质温度而变化。
但由于与实际运行情况不一致，导致厂家提供的出厂性能曲线并不准确，与实际曲线存在一定的偏差，如不进行修正将无法指导实际生产。
本文以某站GE机组压缩机为例，对压缩机性能变化的通用分析方法进行解释。
按照GE厂家提供的该站机组压缩机的流量-多变能量头出厂性能曲线。
首先对其进行数字化和二元二次拟合，得到出厂性能曲线的函数，其函数形式为：h po =f （F ，R ）（2）式中：F 为工况流量，R 为转速。
压缩机性能曲线的具体函数公式为：h po =（-1.730E -15*R ^2+1.345E -11*R -6.819E -08）*F ^2+（1.294E -10*R ^2-9.424E -07*R+2.141E -03）*F +1.181E -02*R -2.380E +01 （3）该曲线为出厂性能曲线，需对其进行修正。
电动压缩机在不同工况下的性能特性如何分析
电动压缩机在不同工况下的性能特性如何分析在当今的工业和制冷领域，电动压缩机扮演着至关重要的角色。
其性能特性在不同工况下会有所变化，对于这些变化的深入分析对于优化系统性能、提高能源利用效率以及确保设备的可靠运行具有重要意义。
首先，我们需要明确什么是工况。
工况，简单来说，就是指压缩机在运行时所处的具体环境和工作条件，包括但不限于压力、温度、流量等因素。
不同的应用场景，如家用空调、商用冷库、汽车空调等，其工况差异巨大。
在分析电动压缩机性能特性时，压力是一个关键因素。
进气压力和排气压力的变化会直接影响压缩机的压缩比。
当进气压力较低时，压缩机需要做更多的功来达到相同的排气压力，这会导致功率消耗增加，效率可能降低。
反之，进气压力较高时，压缩机的工作负荷相对较小，能耗也会相应减少。
温度同样对电动压缩机的性能产生显著影响。
进气温度的升高会使气体的比体积增大，从而增加了压缩机的压缩工作量。
同时，高温还可能导致润滑油性能下降，增加摩擦损失，进一步影响压缩机的效率和可靠性。
而排气温度过高则可能引发过热保护，甚至损坏压缩机的部件。
流量也是不可忽视的工况参数。
流量的大小决定了压缩机的工作负荷和运行时间。
在大流量需求的工况下，压缩机需要持续高功率运行，这对其耐久性是一个考验。
而小流量工况下，压缩机可能会出现频繁启停，这也会对其性能和寿命产生不利影响。
除了上述基本的工况参数，还有一些其他因素也会影响电动压缩机的性能。
例如，制冷剂的种类和性质。
不同的制冷剂具有不同的热力学特性，会对压缩机的压缩过程和传热性能产生影响。
此外，压缩机的转速控制方式、电机的特性以及系统的负载特性等也都与压缩机在不同工况下的性能密切相关。
为了准确分析电动压缩机在不同工况下的性能特性，需要借助一系列的测试和测量手段。
常见的方法包括使用压力传感器、温度传感器、流量传感器等来实时监测关键参数。
同时，还可以通过功率分析仪来测量压缩机的输入功率，结合上述参数计算出效率等性能指标。
磁悬浮冷水机组负压缩节能适应性研究
环境适应性和可靠性/ES~1AdaptabUity磁悬浮冷水机组负压缩节能适应性研究黄东平，庄应科，林绍杰(海南红塔卷烟有限责任公司，海口570100)摘要：为了提升磁悬浮冷水机组负压缩节能适应性研究方法的综合性能，设计并提出磁悬浮冷水机组负压缩节能适应性研究方法。
根据分析磁悬浮冷水机组制冷循环过程，组建了冷水机组稳态机理模型以及能耗模型，同时提出最小稳定过热度曲线的实验获取方法；然后通过根据最小稳定过热度曲线在线调整过热度约束，以系统总能耗为最小化目标，选用遗传算法对磁悬浮冷水机组不同负荷设定点进行寻优计算，使系统优化运行，确保磁悬浮冷水机组达到节能的目的。
仿真实验结果表明，所提方法能够有效节能，且具有较强的实用性以及适应性。
关键词：磁悬浮冷水机组；负压缩；节能；适应性中图分类号：TB61文献标识码：A文章编号：1004-7204(2020)05-0093-06Research on Energy Saving Adaptability of Negative Compression for MagneticLevitation ChillerHUANG Dong-ping,ZHUANG Ying-ke,LIN Shao-jie(Hainan Hongta Cigarette Co.,Ltd.,Haikou570100)Abstract：In order to improve the comprehensive performance of the maglev ch订let's negative compression energy-saving adaptability research method,a maglev chiller's negative compression energy-saving adaptab订ity research method is designed and proposed.Based on the analysis of the refrigeration cycle process of the magnetic levitation chiller,the steady-sta/te mechanism model and energy consumption model of the chiller are established,and the experimental method for obtaining the minimum stable superheat curve is proposed.Then,the superheat constraint is adjusted online based on the minimum stable superheat curve.The total energy consumption is the goal of minimization.The genetic algorithm is used to optimize the set points of different loads for the magnetic levitation chiller to optimize the system operation and ensure that the magnetic levitation chiller achieves the purpose of energy saving・Simulation resuIts show that the proposed method can effectively save energy,and has strong practicability and adaptability.Key words:magnetic levitation chiller;negative compression;energy saving;adaptability引言磁悬浮冷水机组是中央空调的核心组成部分，在整个系统中消费较大一部分的能耗，大约有百分之五十至百分之六十主要用于制冷机组产生能量，剩余部分则用于冷冻水和冷却水的输配⑴役由此可见，降低磁悬浮冷水机组能耗是建筑节能工作的首要内容。
基于eAjax软件压缩机变工况适应性分析
基于eAjax软件压缩机变工况适应性分析摘要：本文首先介绍了压缩机组的结构原理，以轻烃厂F760T-D602/1机型相关参数为研究对象，应用eAjax动态分析软件对压缩机进行性能模拟。
关键词：往复式压缩机变工况适应性分析节能应用1压缩机结构压缩机组主要由驱动机、压缩机、冷却器、进排气缓冲罐、控制系统、底座、管线、联轴器等组成。
2压缩机变工况软件简介以COOPER开发的eAjax工况计算软件可以根据给定的压缩机外部运行条件，模拟出各种状态下的运行情况，对压缩机组进行适应性分析，科学合理地调整压缩机组工况。
3压缩机变工况分析3.1概述本文主要是针对轻烃厂三台站F760T-D602/1型往复式压缩机变工况参数进行计算，分析了进气压力、排气压力、进气温度对压缩机功率、排气量、排气温度的影响。
3.2进气压力对机组性能影响模拟当机组排气压力稳定在2.0MPa，其他参数均不变的情况下，进气压力在0.70MPa至0.80MPa之间波动，利用eAjax工况计算软件研究其进气压力对机组排气量、功率的影响。
机组进气压力分别为0.70MPa、0.75MPa、0.80MPa时机组对应的实际功率及排气量。
3.3排气压力对机组性能影响模拟当机组进气压力稳定在0.75MPa，其他参数均不变的情况下，排气压力在1.70MPa至2.10MPa之间波动，机组排气压力分别为1.70MPa、1.9MPa、2.10MPa时机组对应的实际功率及排气量。
当机组排气压力升高时，其实际功率也相应升高，但是排气量反而降低，最大允许功率保持不变。
3.4进气温度对机组性能影响模拟当机组其他参数均不变的情况下，进气温度压力在25℃至35℃之间波动，利用eAjax工况计算软件研究其进气温度对机组排气量、功率的影响。
图3-7至3-9是机组进气温度分别为25℃、30℃、35℃时机组对应的实际功率及排气量。
从以上三图可以看出，当机组进气温度升高时，其实际功率和排气量反而降低，最大允许功率保持不变。
往复压缩机变工况计算新方法
往复压缩机变工况计算新方法
刘想亮;刘路红
【期刊名称】《压缩机技术》
【年(卷),期】1996(000)005
【摘要】论证了变工况计算应用的广泛性，提出了计算精确度高、便于计算机计算的新方法。
【总页数】3页(P23-25)
【作者】刘想亮;刘路红
【作者单位】甘肃工业大学;武汉制药厂
【正文语种】中文
【中图分类】TH450.2
【相关文献】
1.冷凝温度和蒸发温度变化时往复压缩机的变工况特性 [J], 商萍君;陈利军
2.往复压缩机变工况下吸气阀运动及冲击特性研究 [J], 包彬彬;张赟新;马增辉;江
志农;张进杰
3.往复压缩机曲轴变工况条件下有限元分析 [J], 李连生;唐斌;王乐
4.加氢装置往复压缩机变工况下吸气阀优化 [J], 冯艾文
5.基于小头瓦润滑EHD模型的变工况运行往复压缩机连杆动力学分析 [J], 张进杰; 祁桢; 赵岩; 孙旭; 王瑶; 武小乂
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基于eAjax软件压缩机变工况适应性分析
发表时间：2018-06-06T15:37:32.920Z 来源：《科技新时代》2018年3期作者：张合正[导读] 摘要：本文首先介绍了压缩机组的结构原理，以轻烃厂F760T-D602/1机型相关参数为研究对象，应用eAjax动态分析软件对压缩机进行性能模拟。
摘要：本文首先介绍了压缩机组的结构原理，以轻烃厂F760T-D602/1机型相关参数为研究对象，应用eAjax动态分析软件对压缩机进行性能模拟。
关键词：往复式压缩机变工况适应性分析节能应用 1压缩机结构
压缩机组主要由驱动机、压缩机、冷却器、进排气缓冲罐、控制系统、底座、管线、联轴器等组成。
2压缩机变工况软件简介以COOPER开发的eAjax工况计算软件可以根据给定的压缩机外部运行条件，模拟出各种状态下的运行情况，对压缩机组进行适应性分析，科学合理地调整压缩机组工况。
3压缩机变工况分析 3.1概述
本文主要是针对轻烃厂三台站F760T-D602/1型往复式压缩机变工况参数进行计算，分析了进气压力、排气压力、进气温度对压缩机功率、排气量、排气温度的影响。
3.2进气压力对机组性能影响模拟
当机组排气压力稳定在2.0MPa，其他参数均不变的情况下，进气压力在0.70MPa至0.80MPa之间波动，利用eAjax工况计算软件研究其进气压力对机组排气量、功率的影响。
机组进气压力分别为0.70MPa、0.75MPa、0.80MPa时机组对应的实际功率及排气量。
3.3排气压力对机组性能影响模拟
当机组进气压力稳定在0.75MPa，其他参数均不变的情况下，排气压力在1.70MPa至2.10MPa之间波动，机组排气压力分别为1.70MPa、1.9MPa、2.10MPa时机组对应的实际功率及排气量。
当机组排气压力升高时，其实际功率也相应升高，但是排气量反而降低，最大允许功率保持不变。
3.4进气温度对机组性能影响模拟
当机组其他参数均不变的情况下，进气温度压力在25℃至35℃之间波动，利用eAjax工况计算软件研究其进气温度对机组排气量、功率的影响。
图3-7至3-9是机组进气温度分别为25℃、30℃、35℃时机组对应的实际功率及排气量。
从以上三图可以看出，当机组进气温度升高时，其实际功率和排气量反而降低，最大允许功率保持不变。
3.5进气压力、排气压力、进气温度对机组排气温度的影响分析
当压缩比保持不变时，机组排气温度随进气温度身高而升高，降低而降低；当进气温度、进气压力保持不变时，机组排气温度随排气压力升高而升高，降低而降低；当进气温度、排气压力保持不变时，机组排气温度随进气压力升高而降低。
3.6小结
（1）在其他参数不变的情况下，提高机组实际排量的方法：提高进气压力、降低排气压力、降低进气温度。
（2）在其他参数不变的情况下，降低机组排气温度的方法：降低进气温度、降低排气温度、提高进气压力。
4压缩机节能运行分析
4.1影响往复式压缩机功率的因素分析
4.1.1往复式压缩机功率计算公式
由压缩机的功率计算公式看出，影响压缩机功率的主要因素有压缩机入口和出口压力、压缩机的行程容积、压缩机的容积系数、气体的绝热指数。
其中压缩机的行程容积和绝热指数是固定值，参数变化不大。
4.1.2往复式压缩机容积系数的计算公式
从往复式压缩机容积系数的计算公式看出，膨胀过程指数m是一固定值，影响容积系数的因素主要是相对余隙容积和压缩比。
4.2往复式压缩机节能运行的分析
由于天然气的绝热指数K一般在1.2~1.4之间，根据上面影响压缩机轴功率因素的分析，压缩比为1.1（K+1）时是一个分界点，绝热指数按照1.3计算，1.1（K+1）=1.1（1.3+1）=2.53，当压缩比超过2.53时，入口压力升高，压缩机轴功率升高；当压缩比低于2.53时，入口压力升高，压缩机轴功率减小。
4.4小结
从影响往复式压缩机运行功率的公式和生产运行应用事例看，可以得出以下结论：（1）当压缩机的气缸尺寸确定后，影响压缩机功率的主要因素是压缩比和气体的性质。
由于压缩比越大，所需要的功率就越大，并且由于压缩比的提高会降低容积系数，因此合理的选择压缩比对往复式压缩机至关重要。
（2）气体的性质对压缩机的功率也有很大影响，绝热指数K值较小，压缩机的轴功率也较小；绝热指数较大，压缩机的轴功率也较大。
5总结
1.当机组进气温度和排气压力不变时，随着进气压力的升高，压缩机的排气量和运行功率随着进气压力的升高而增大。
2.当机组进气温度和进气压力不变时，随着排气压力的升高，机组功率随之增大，但排气量反而减小。
3.机组进气温度直接影响压缩机的排气量，进气温度降低，气体密度增大，压缩机的排气量增大，压缩机的功率增大。
参考文献
[1]钱学军.往复式压缩机变工况运行计算机模拟与试验研究[D].西南石油学院,2005.。