Методика расчета средней температуры стенок деталей цилиндропоршневой группы крейцкопфной поршневой гибридной энергетической машины объемного действия

На основе уравнения теплового баланса разработана методика определения средней температуры стенок деталей цилиндропоршневой группы крейцкопфной поршневой гибридной энергетической машины объемного действия. Для определения количества теплоты, отводимой от сжимаемого газа и подводимой к охлаждающей жидкости, использованы математические модели рабочих процессов поршневых компрессора и насоса. Рассмотрены особенности реализации решения интегрального уравнения теплового баланса. По результатам исследования установлено, что увеличение средней температуры стенок деталей цилиндропоршневой группы является незначительным (в пределах 2 К). Разработаны предложения по улучшению отвода теплоты из компрессорной секции и ее подвода к насосной секции.
EDN: YAJCNJ, https://elibrary/yajcnj

Литература

[1] Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Т. 1. Теория и расчет. Москва, Колос, 2000. 456 с.

[2] Френкель М.И. Поршневые компрессоры. Москва, Машиностроение, 1969. 744 с.

[3] Фотин Б.С., ред., Пирумов И.Б., Прилуцкий И.К. и др. Поршневые компрессоры. Ленинград, Машиностроение, 1987. 372 с.

[4] Щерба В.Е. Рабочие процессы компрессоров объемного действия. Москва, Наука, 2008. 318 с.

[5] Щерба В.Е., Болштянский А.П., Шалай В.В. и др. Насос-компрессоры. Моск-ва, Машиностроение, 2013. 367 с.

[6] Shcherba V.E., Bolshtyanskii A.P., Kaigorodov S.Yu. et al. Benefits of integrat-ing displacement pumps and compressors. Russ. Engin. Res., 2016, vol. 36, no. 3, pp. 174–178, doi: https://doi.org/10.3103/S1068798X1603014X

[7] Щерба В.Е., Шалай В.В., Кондюрин А.Ю. и др. Разработка и исследование экспериментального образца поршневой гибридной энергетической машины. Вестник машиностроения, 2019, № 8, с. 12–17.

[8] Shcherba V.E., Shalai V.V., Nosov E.Yu. et al. Comparative analysis of results of experimental studies of piston hybrid energy-generating machine with smooth and stepped slot seals. Chem. Petrol. Eng., 2018, vol. 54, no. 7-8, pp. 499–506, doi: http://doi.org/10.1007/s10556-018-0508-x

[9] Shcherba V.E., Shalai V.V., Tegzhanov A.S. et al. Generalized comparative analysis of crosshead-free and crosshead schemes of piston hybrid power machines. J. Mech. Sci. Technol., 2020, vol. 34, no. 12, pp. 5093–5107, doi: http://doi.org/10.1007/s12206-020-1113-4

[10] Shcherba V.E. Calculation and analysis of compression and expansion in a piston hybrid power machine with regenerative heat exchange in pump mode. Heat Mass Transfer, 2023, vol. 60, no. 2, pp. 395–404, doi: http://doi.org/10.1007/s00231-023-03435-y

[11] Shcherba V.E. Calculation and analysis of discharge and suction processes in a positive displacement hybrid reciprocating power machine with regenerative heat exchange. Chem. Petrol. Eng., 2023, vol. 59, no. 5–6, pp. 498–510, doi: http://doi.org/10.1007/s10556-024-01267-z

[12] Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. Москва, Энер-гия, 1975. 488 с.

[13] Куколевский И.И., Подвиз Л.Г. Сборник задач по машиностроительной гид-равлике. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 447 с.

[14] Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. Москва, Наука, 1967. 368 с.