考虑阀腔影响的气流脉动模拟改进

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1、14FLUIDMACHINERYVo1．38，No．7，2010文章编号：loo5—0329(2010)0r7—0o14—06考虑阀腔影响的气流脉动模拟改进王中振，郭文涛。刘博想，冯健美，彭学院(1．西安交通大学，陕西西安710049；2．沈阳鼓风机集团有限公司，辽宁沈阳110142)摘要：传统的压缩机管路气流脉动分析没有考虑阀腔容积的影响，使得计算的压力脉动偏高，部分气柱固有频率信息与实际不符。本文通过将阀腔等效为“管一容一管”单元模型，对现有气流脉动模拟模型进行了改进。利用改进后的模型对1台空气压缩机排气管路内的气流脉动进行

2、了模拟计算，并搭建试验台对计算结果进行了验证试验。研究结果表明：利用改进模型计算得到的气柱固有频率与实测值最大误差由改进前的13．5％降至1．08％；管路中压力脉动幅值与实测值之间的偏差由改进前的106．99％降至5．65％，而且改进后的波形与实测波形变化趋势吻合程度明显改善。关键词：气流脉动；往复式压缩机；阀腔；固有频率；压力脉动中图分类号：TH45；TB535文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．07．004ImprovedModelingofGasPulsationbyAssum

3、ingtheValveChamberasPipe—tube—pipeElementWANGZhong．zhen，GUOWen．tao，LIUBo．xiang，FENGJian．mei，PENGXue．yuan(1．xi，柚JiaotongUniversity，Xian，710049，China；2．ShenyangBlowerWorksGroupCo．，Ltd．，Shenyang110142，China)Abstract：Thecurrentsimulationofgaspulsationinthepipingsystemofa

4、reciprocatingcompressordoesnotallowfortheinflu·enceofthevalvechamber，resultinginhighercalculatedpulsationlevelsandsomepseudoinformationofthegascolunmnaturalfre·quencies．Byassumingthevalvechamberasthepipe—volume—pipeelement，thispaperpresentsanimprovedmodel，whichis印一pl

5、iedtosimulatethegaspulsationinthedischargepipingsystemofareciprocatingaircompressor．Atestrigisbuiltuptovalidatetheimprovedmodel，inwhichthenaturalfrequenciesofthegascolumnarerecordedandthepulsedpressuresaremeasured．Theresultsshowedthatthemaximumdeviationbetweenthecalc

6、ulatedgascolumnnaturalfrequenciesandtherecordeddatadecreasedfrom13．5％fortheconventionalmodelto1．08％fortheimprovedoneandthemaximumeFt'orforthemagnitudesofpressurepulsa-tiondecreasedfrom106．99％to5．65％．Thepressurewavepredictedbytheimprovedmodelisingood昭leementwiththemea

7、s-uredresult．Keywords：gaspulsation；reciprocatingcompressor；valvechamber；naturalfrequency；pressurepulsation符号d一孔板内径，m管道内径，mp、p——管道进、出口脉动压力，Par．一孔径比；阀门开启度、——管道进、出口脉动质量流量，kg／sn——阶次。——介质的声速，m／s卜固有频率，Hz——平均速度，m／sd——转角，。5——管道通流面积，m2p，——压力脉动相对幅值，％2——管长，m压力不均匀度，％T，l_一容积，m∞——

8、圆频率，rad／s1前言——摩擦系数——集中阻尼系数往复式压缩机周期性吸、排气导致的压力脉动收稿日期：201—02基金项目：国家高技术研究发展863计~J(2006AA05Z134)2010年第38卷第7期流体机械l5是引起管路系统振动的重要原因，也是影响压缩机