Анализ влияния давления нагнетания в компрессорной секции на рабочие процессы и характеристики поршневой гибридной энергетической машины с щелевым уплотнением ступенчатого вида

Разработка и исследование поршневых гибридных энергетических машин объемного действия — актуальная научная задача. Это связано с повышенными энергетическими и экономическими характеристиками этих машин по сравнению с отдельно взятыми поршневыми компрессором и насосом. Увеличение эффективности поршневой гибридной энергетической машины объемного действия достигается использованием в ней щелевых уплотнений, имеющих разные гидравлические сопротивления при перетекании жидкости из насосной полости в компрессорную и обратно. К наиболее эффективным щелевым уплотнениям, обладающим высоким соотношением расходов жидкости в прямом (из насосной полости в компрессорную) и обратном направлениях за цикл, относится щелевое уплотнение ступенчатого вида. Давление нагнетания компрессорной секции — важнейший эксплуатационный параметр таких машин. В результате проведенных экспериментальных исследований доказано, что использование ступенчатого щелевого уплотнения вместо гладкого повышает эффективность поршневой гибридной энергетической машины объемного действия. Теоретически установлено, что самая эффективная работа компрессорной секции наблюдается в диапазоне давлений нагнетания компрессорной секции 0,4…1,0 МПа. На эффективность насосной секции давление нагнетания компрессорной секции практически не оказывает влияния.

Литература

[1] Щерба В.Е., Болштянский А.П., Кайгородов С.Ю., Кузеева Д.А. Анализ основных преимуществ объединения компрессоров и насосов объемного действия в единый агрегат. Вестник машиностроения, 2015, № 12, с. 15–19.

[2] Щерба В.Е., Нестеренко Г.А., Павлюченко Е.А., Виниченко В.С. Расчет поршневого уплотнения насос-компрессора, выполненного в виде концентричной щели с отделительной канавкой в теле поршня. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2014, № 2, с. 25–29.

[3] Кондюрин А.Ю. К вопросу о выборе конструктивной схемы поршневой гибридной машины объемного действия. Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии, 2015, № 3(143), с. 145–149.

[4] Кондюрин А.Ю., Щерба В.Е., Лысенко Е.А., Нестеренко И.С., Зимницкий А.Н. К вопросу о получении профиля щелевого уплотнения для поршневой гибридной энергетической машины объемного действия. Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии, 2016, № 2(146), с. 150–154.

[5] Щерба В.Е., Лысенко Е.А., Нестеренко Г.А., Григорьев А.В., Кондюрин А.Ю., Баженов А.М. Разработка и исследование поршневого уплотнения, выполненного в виде гладкой щели ступенчатого вида для поршневой гибридной энергетической машины объемного действия. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2016, № 4, с. 45–48.

[6] Баженов А.М., Кондюрин А.Ю., Щерба В.Е. Расчет щелевого уплотнения, выполненного в виде гладкой щели ступенчатого вида поршневой гибридной энергетической машины объемного действия. Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Электронный сб. мат. и докл. ХХ Всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов, Москва, 7 декабря 2016 г., Москва, НИУ «МЭИ», 2016, с. 10–14.

[7] Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. В 2 т. Т. 1. Теория и расчет. Москва, Колосс, 2000. 456 с.

[8] Щерба В.Е., Болштянский А.П., Шалай В.В., Ходорева Е.В. Насос-компрессоры. Рабочие процессы и основы проектирования. Москва, Машиностроение, 2013. 367 с.

[9] Щерба В.Е., Шалай В.В., Павлюченко Е.А., Виниченко В.С. Математическое моделирование рабочих процессов поршневого компрессора с интенсивным охлаждением цилиндропоршневой группы. Химическое нефтегазовое машиностроение, 2015, № 4, с. 28–32.

[10] Баженов А.М., Щерба В.Е., Григорьев А.В., Кондюрин А.Ю., Парамонов А.М. Анализ влияния соотношения прямого и обратного потоков жидкости в щелевом уплотнении поршневой гибридной энергетической машины на соотношение давлений нагнетания в насосной и компрессорной полостях. Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии, 2016, № 6(150), с. 45–49.

[11] Щерба В.Е., Шалай В.В., Лысенко Е.А., Нестеренко Г.А., Григорьев А.В., Баженов А.М. Разработка и создание испытательного стенда для исследований поршневой гибридной энергетической машины объемного действия. Динамика и виброакустика машин. Мат. III Междунар. науч.-техн. конф., Самара, 29 июня – 01 июля 2016 г., Самара, СНИУ им. академика С.П. Королева, 2016, с. 214–216.