活塞壓縮機工作過程瞬態(tài)溫度場數(shù)值分析

高巖

（中油遼河工程有限公司，遼寧盤錦124010）

活塞壓縮機工作過程瞬態(tài)溫度場數(shù)值分析

高巖

（中油遼河工程有限公司，遼寧盤錦124010）

建立了活塞壓縮機工作過程的傳熱模型，并應(yīng)用有限元理論對其瞬態(tài)溫度場進行了數(shù)值模擬，對各瞬時活塞環(huán)的溫度數(shù)據(jù)進行擬合，得出了活塞環(huán)瞬時最高溫度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系線。

活塞壓縮機；耦合系統(tǒng)；瞬態(tài)溫度場；活塞環(huán)；有限單元法

1 引言

活塞壓縮機廣泛應(yīng)用于國防、機械、冶金、化工等部門，目前逐步向高產(chǎn)、低耗、無油潤滑等方向發(fā)展。壓縮機材料的熱疲勞直接導致零件的非正常磨損，是影響壓縮機的性能關(guān)鍵因素之一。因此，壓縮機工作過程的傳熱問題是一個非常重要的研究課題。

活塞壓縮機活塞環(huán)的開口間隙取決于安裝溫度與工作溫度之差，最佳開口間隙應(yīng)既保證正常工作時開口閉合，減少由于開口間隙造成的泄漏，又不會造成活塞環(huán)脹死在氣缸壁上，產(chǎn)生過大的摩擦力造成缸壁破裂。特別是在無油潤滑壓縮機中，活塞環(huán)由自潤滑材料制成，材料的膨脹系數(shù)很大，材料特性受溫度的影響很大。因此如何確定活塞環(huán)的工作溫度對于其設(shè)計或選用有很重要的工程價值。但是由于活塞環(huán)與活塞一起在氣缸內(nèi)作往復運動，并且活塞環(huán)與活塞環(huán)槽之間又有相對運動，因此無法用實測的方法確定活塞環(huán)的瞬態(tài)溫度。

本文針對以上的工程要求，建立了活塞壓縮機的傳熱模型，并應(yīng)用ANAYS有限元理論針對活塞壓縮機在工作過程活塞環(huán)的溫度場進行了數(shù)值模擬，對瞬時活塞環(huán)的溫度數(shù)據(jù)進行擬合，分析得出活塞環(huán)的溫度變化曲線。……