移动式双螺杆空气压缩机系统动态特性分析.PDFVIP

第 33 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.2 2017 年 1 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jan. 2017 73 移动式双螺杆空气压缩机系统动态特性分析 ※ 吴万荣，梁向京 ，娄 磊 （中南大学机电工程学院，长沙 410083 ） 摘 要：在对移动式双螺杆空气压缩机系统组成及运行原理分析基础上，建立柴油发动机子系统、空气压缩机主机子系 统和进气控制子系统数学模型，利用 Matlab/Simulink 平台构建空气压缩机系统仿真模型，对空气压缩机在加/卸载运行条 件下的系统压力、流量和轴功率进行仿真分析，以研究双螺杆空气压缩机动态特性；并通过试验验证数学模型的有效性。 仿真和试验结果表明：用气量对空气压缩机系统动态特性产生影响，用气量波动越大，空气压缩机系统轴功率越高，能 量利用率越低，且压力波动越大；用气量越大，空气压缩机加卸载频率越低，系统能量利用率越高；仿真结果和试验结 果最大相对误差小于 5%，所建立的数学模型能反映空气压缩机动态加、卸载运行过程。该研究可为空气压缩机系统节能 运行提供参考。 关键词：计算机仿真；模型；试验；双螺杆空气压缩机；热力学；能量损失 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.02.010 中图分类号：TH138 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-02-0073-07 吴万荣，梁向京，娄 磊. 移动式双螺杆空气压缩机系统动态特性分析[J]. 农业工程学报，2017，33(2)：73－79. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.02.010 Wu Wanrong, Liang Xiangjing, Lou Lei. Dynamic characteristics analysis of portable twin screw air compressor system[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(2): 73 －79. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.02.010 响，建立了制冷用螺杆压缩机模型，该模型可用于压缩 0 引 言 机系统仿真和参数优化。Valenti 等[22]研究了润滑油在容 压缩空气作为一种重要动力源，因其具有生产简便、 积式空气压缩机压缩过程中的热效应，其结果表明合理 环保、安全、输送方便等优点而得到大规模使用[1-3] 。空 分布在压缩空气中的适量润滑油液能有效减小气体温 气压缩机（简称空压机）将机械能转化为气体压力能， 升，并降低压缩功耗。Seshaiah 等[23-24]通过试验确定了传 是压缩空气系统中的“核心”。目前，常用的容积式空 热系数，并在此基础上对螺杆压缩机进行理论建模，分 气压缩机有活塞式空气压缩机和双螺杆空气压缩机。其 析了螺杆压缩机运行参数与设计参