Т. 4, № 1, 2020
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК. СЕРИЯ «АВИАЦИОННО-РАКЕТНОЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ»
СОДЕРЖАНИЕ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
|
И. П. Аистов, С. С. Бусаров, И. С. Бусаров, А. А. Капелюховская, А. А. Галкова Анализ влияния закона перемещения поршня на характеристики рабочего процесса одноступенчатого углекислотного компрессорного агрегата DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-9-14 Представленные в работе результаты показали, что реализация процесса сжатия диоксида углерода в бессмазочной тихоходной ступени поршневого компрессора с интенсивным внешним охлаждением позволяет повысить холодильный коэффициент и улучшить массогабаритные характеристики теплообменного и компрессорного оборудования парокомпрессионных холодильных машин. Поэтому применение тихоходных длинноходовых компрессорных агрегатов в холодильных установках является весьма перспективным направлением их развития. К тому же исследование вопросов обеспечения требуемых энергетических характеристик одноступенчатых компрессорных агрегатов с линейным гидроприводом за счёт синтезирования закона движения линейного гидропривода, поршень которого жёстко связан с поршнем компрессорной ступени на примере такого холодильного агента, как CО2, позволит улучшить параметры холодильной машины и дополнительно уменьшить массогабаритные параметры компрессорного агрегата. Ключевые слова: холодильные агенты, закон движения, линейный гидропривод, тихоходный длинноходовой компрессорный агрегат, рабочий процесс поршневых тихоходных длинноходовых ступеней, массогабаритные параметры. |
9–14 |
|
В. Л. Юша, С. С. Бусаров Определение показателей политропы схематизированных рабочих процессов воздушных поршневых тихоходных длинноходовых компрессорных ступеней DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-15-22 Экспериментальные исследования тихоходных длинноходовых компрессорных ступеней на примере рабочего тела — воздух позволили определить такие параметры схематизированного рабочего процесса, как политропы сжатия и обратного расширения. Данные параметры, во-первых, могут быть использованы при инженерных методиках расчёта или моделях первого уровня, а во-вторых, позволят выполнить уточнение существующей методики расчёта поршневых ступеней в части определения объёмного коэффициента. На основании проведённого анализа были получены рекомендации по определению эквивалентных политроп и политроп конечных параметров. Полученные значения значительно отличаются от принятых в настоящее время для быстроходных компрессорных схем. Ключевые слова: тихоходная длинноходовая ступень, показатель политропы, экспериментальные исследования, схематизация рабочего процесса, индикаторная диаграмма. |
15–22 |
|
Н. А. Райковский, В. Л. Юша, К. И. Кузнецов, В. А. Коренев, В. С. Карпусь Анализ механических потерь в рабочей камере ротационно-пластинчатых машин DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-23-32 Работа посвящена анализу потерь на трение в ротационно-пластинчатых машинах. Установлено, что наименьшие потери на трение обеспечивает смазка цилиндра водой, при этом значения коэффициента трения, полученные при обработке результатов, свидетельствуют о наличии гидродинамического режима смазки. Получены неожиданно большие значения потерь мощности на трение в случае применения масла в качестве смазывающего материала, что обусловлено прежде всего высокими гидромеханическими потерями. Анализ отношения «мощность трения/индикаторная мощность» в роторно-пластинчатых компрессорных машинах показал, что применение в качестве смазывающего вещества воды позволяет существенно увеличить быстроходность машин без существенного снижения их энергетических характеристик. Повышение быстроходности несмазываемых пластинчатых машин требует поиска новых технических решений и материалов узлов трения, формирующих рабочую камеру. Ключевые слова: ротационно-пластинчатый компрессор, механическое трение, смазка, несмазываемая рабочая камера, мощность. |
23–32 |
|
К. Т. Оои, П. Шакья Теоретическое исследование пластинчатого компрессора со сдвоенными пластинами = Ooi K. T., Shakya P. A Simulation studies of a coupled vane compressor / пер. с англ. М. А. Федоровой DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-33-40 В данной работе представлены математические модели нового пластинчатого компрессора с подвижно-сопряжёнными сдвоенными пластинами для исследования и оценки его эксплуатационных характеристик. Сопряженный пластинчатый компрессор (СПК), как следует из названия, имеет две пластины, соединенные вместе. Уникальной особенностью компрессора является то, что две пластины сопряжены подвижно в роторе и каждая из них выходит из ротора на диаметрально противоположной стороне. Теоретически любой размер ротора, который может вместить пластины, будет работать при такой конструкции. Такая конструкция устраняет большинство геометрических ограничений, накладываемых на размер ротора, как это происходит в большинстве роторных компрессоров. Возможность размещения небольшого ротора в этой новой конструкции делает его существенно более компактным, что также косвенно снижает материалоемкость и себестоимость компрессора. Эта новая конструкция предназначена для использования в холодильной технике, кондиционировании и отоплении. Ключевые слова: пластинчатый компрессор, ротор, сдвоенные пластины, геометрическая модель, термодинамическая модель, динамика пластин, рабочий процесс. Перевод публикуется с разрешения авторов и оргкомитета конференции «Компрессоры и их системы» (Лондон, 2019). |
33–40 |
|
Й. С. Ху, Х. Й. Вей, Й. Сюй, П. Гуань, Ф. Ву, Ф. Й. Ло, Л. П. Жэнь Теоретическое исследование новой конструкции пластинчатого компрессора с повышенной эффективностью = Hu Y. S., Wei H. J., Xu J. [et al.]. A Theoretical Study on the Novel Structure of Vane Compressor for High Efficiency / пер. с англ. М. А. Федоровой DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-41-49 Для решения проблемы повышенных механических потерь стандартного пластинчатого компрессора в этой статье предлагается новая конструкция такого компрессора. Этот компрессор может значительно уменьшить механические потери на трение за счет преобразования трения скольжения между кромкой пластины и цилиндром в трение качения с помощью подшипника качения. В данной работе описаны конструкция и принцип работы, теоретически проанализированы модели расчета потерь на механическое трение этих двух видов компрессоров. Результаты показывают, что механические потери разрабатываемого пластинчатого компрессора могут быть уменьшены почти на 38 % при тех же технологических условиях. В то же время фактические результаты испытаний показали, что общее потребление мощности компрессора снизилось на 160,1 Вт (6,89 %), а КПД увеличился на 11,89 %. Ключевые слова: пластинчатый компрессор, ротор, подшипник качения, трение скольжения, механические потери мощности, расчёт мощности трения, эксперимент, верификация результатов. Перевод публикуется с разрешения авторов и оргкомитета конференции «Компрессоры и их системы» (Лондон, 2019). |
41–49 |
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
|
В. И. Трушляков, Д. Ю. Давыдович Экспериментальные исследования по технологии изготовления и сжигания конструкций ЛА из многокомпонентных материалов DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-50-59 Проведен анализ состояния современных технологий утилизации армированных полимеров. Произведена постановка задачи исследования. На основе термодинамического анализа и рассмотрения различных комбинаций составов для проведения экспериментов было отобрано шесть типов тестовых многокомпонентных образцов для проведения экспериментальных исследований по их сжиганию. Определены максимальные температуры горения, температуры воспламенения образцов и масса остатков сгорания. Проведен анализ полученных результатов, выявлены составы компонентов для дальнейших исследований. Ключевые слова: сжигание, пластики, энергетические материалы, отделяющиеся части летательных аппаратов. |
50–59 |
|
О. Л. Прусова Методы испарения жидкости на основе акустико-вакуумного и теплового воздействий (обзор) DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-60-73 Проанализированы базовые воздействия и их комбинации на испаряемую жидкость, расположенную на твердой поверхности и в виде взвешенной капли. Рассмотрены методы и способы применения данных воздействий для испарения жидкости при следующих граничных условиях расположения жидкости: «капля», «пленка». Предложена классификация одно-, двух- и трех- факторных воздействий на испаряемую жидкость. Сформулировано направление дальнейших исследований в области совместного применения конвективного, кондуктивного и вакуумного воздействия на осушаемый объект. Ключевые слова: испарение жидкости, капля, пленка, тепловое и акустико-вакуумное воздействие, многофакторное воздействие, классификация воздействий на испаряемую жидкость. |
60–73 |
|
В. И. Кузнецов, В. В. Макаров, А. Ю. Шандер, М. Ю. Агарин, И. А. Кузьменко Энергообмен в вихревой трубе DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-1-74-82 Рассмотрен вопрос работы вихревой трубы. Исследовано влияние расслоения периферийных и осевых слоев газа по полной температуре за счет обмена работой и теплотой между ними. Определен механизм передачи кинетической энергии от оси периферии. Проверено влияние сил вязкости и градиента угловых скоростей на энергообмен в вихревой трубе. Экспериментально найдены зависимости энергообмена от теплофизических свойств газа, величины давлений газа на входе в вихревую трубу и выхода из вентиля и диафрагмы, геометрических параметров основных элементов вихревой трубы. Проведены исследования по выявлению сущности вихревого эффекта — расслоения слоев газа по температуре. Рассмотрен вопрос разработки теории реального явления (эффекта Ранка). Показано, что основные работы авторов этой статьи можно признать теорией эффекта Ранка. Ключевые слова: обмен кинетической энергией силами вязкости, эффект Ранка, градиент угловых скоростей, механизм передачи энергии от оси к периферии. |
74–82 |