趙淑紅

摘?要： 工作狀態(tài)下的往復(fù)壓縮機，其氣缸內(nèi)的氣體一旦受到泄漏以及出現(xiàn)傳熱現(xiàn)象都會導(dǎo)致其往復(fù)壓縮機壓縮過程中形成較大的影響。本文針對其實際運行的數(shù)據(jù)所構(gòu)建的模型進行檢驗，進一步發(fā)現(xiàn)影響往復(fù)壓縮機氣缸在壓縮過程中溫度大幅度變化的因素為傳熱以及內(nèi)泄露，但是傳熱以及泄露對其壓縮過程中的壓力變化值并不大。

關(guān)鍵詞： 往復(fù)壓縮機;壓縮過程;影響

【中圖分類號】TP277?【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）24-0149-01

1?往復(fù)壓縮機氣缸傳熱對壓縮過程的數(shù)學(xué)模型

眾所周知控制容積具體是指取氣缸內(nèi)的容積，同時規(guī)定外界對氣體作功為正，不做工為負。而氣體要是吸熱就為負，不吸熱就為正。了解這一規(guī)律后，就可以推導(dǎo)出影響往復(fù)壓縮機內(nèi)部壓縮過程的因素眾多，比如有受到介質(zhì)流動、傳熱、傳質(zhì)以及工作部件內(nèi)部摩擦等，那么為了更加了解其中的因素運作，進一步對其做出假設(shè)。比如讓氣缸中內(nèi)部氣體具有相同狀態(tài)參數(shù)，同時在氣缸運作時進一步管控容積空間位置、其氣體流入與流出的速度變化值，忽視往復(fù)壓縮機氣缸壓縮過程中的氣缸氣體動能以及位能的少量值變化，同時保證其曲柄旋轉(zhuǎn)角速度正常。由此而推斷出往復(fù)壓縮機氣缸內(nèi)氣體的質(zhì)量變化率以及壓縮過程中氣體狀態(tài)方程。

不僅如此，還可對其進行壓縮過程中的傳熱模型的假設(shè)，比如保持反復(fù)壓縮機氣缸壁的溫度，同時將外界作用傳遞給缸內(nèi)所有質(zhì)點，促使形成參數(shù)均勻的氣缸內(nèi)氣體。此壓縮過程中曲軸運動過程中有固定的曲軸旋轉(zhuǎn)速度。不僅如此計算氣缸內(nèi)的換算面積時，一定要將壓縮氣體與活塞端面的換熱、被壓縮氣體與氣缸蓋表面的換熱充分考慮進去，不太追究其排氣過程其節(jié)流損失所產(chǎn)生的熱能。以此來推導(dǎo)出建模過程中的冷卻水與被壓縮氣體間的傳熱系數(shù)、氣體與氣缸壁的傳熱系數(shù)。最后分析往復(fù)壓縮機在壓縮過程中的泄露模型，眾所周知，其壓縮機壓縮運作過程中，會有具體的三種原因?qū)е缕浠钊h(huán)使用不當，導(dǎo)致其運作過程中活塞的泄漏。即其活塞環(huán)切口處的泄漏、活塞環(huán)與活塞間的泄漏以及其氣缸鏡面的泄漏。從這一方面而言，其壓縮開始后其氣體就會從氣缸蓋側(cè)方向處進行泄漏，那么移動活塞，其氣體又會從軸側(cè)向蓋側(cè)向外界泄漏。如此以來就可以輕易的推算出具體的泄漏公式。

2?往復(fù)壓縮機氣缸傳熱對壓縮過程的影響分析

2.1?傳熱模型的求解

通過相關(guān)的計算程序可以探測其氣缸傳熱對于工作過程的影響，即進一步推測出瞬時性的往復(fù)壓縮機氣缸傳熱的氣體狀態(tài)參數(shù)。往復(fù)壓縮機氣缸在壓縮傳熱時，當氣體通過冷卻水時，其氣缸內(nèi)的熱量就會被進一步帶走，從而讓氣缸內(nèi)氣體不能被冷卻，促使往復(fù)壓縮機的傳熱線總是處于等溫過程線。

2.2?傳熱對壓縮過程中的影響

眾所周知，往復(fù)壓縮機整個工作過程會促使氣體焓值增加，氣體焓值一旦增加，就會增加氣缸壁的溫度，造成冷卻流水量的下降。尤其是當冷卻水流量值為零時，就會讓往復(fù)壓縮機氣缸壓縮過程線無限接近絕熱過程線，其原因就不用過多說明，即缸內(nèi)氣體傳給氣體的熱量無法被冷卻水帶走，而氣缸壁卻可以借助大氣對外界散發(fā)的熱量，進一步促使壓縮過程線處于絕熱過除夕拿下方。當然冷卻水流量達到一定值時，就會讓壓縮過程線置于等溫和絕熱壓縮過程線之間。壓縮機穩(wěn)定運行狀態(tài)下，冷卻水是可以一定程度上帶出氣缸壁產(chǎn)生的熱量的，進一步保障氣缸以及活塞的正常使用。同時還能降低活塞的損壞率，減少氣缸經(jīng)期的預(yù)熱時間，全面降低排氣溫度。當然，冷卻水流量在達到某一個值就會形成壓縮過程線無限接近等溫過程線。那這個狀態(tài)下的氣缸的冷卻水與氣缸壁所形成的對流換熱就比較好，足夠能量將壓縮氣體傳遞給氣缸壁熱量。當然冷卻水并不鞥帶走氣缸壁的所有熱量，實際過程線經(jīng)常性會高于等溫加壓縮線。那么實際的工程應(yīng)用中，就要充分考慮到往復(fù)壓縮機的型號，避免應(yīng)用高冷卻水流量的往復(fù)壓縮機，進一步節(jié)約水資源?？傮w分析，基于構(gòu)建的傳熱模型，進一步改變壓縮機氣缸內(nèi)冷卻水流量，進一步改變氣缸壁溫度，影響壓縮機工作過程。眾所周知，增大冷卻水流量可以達到實際壓縮過程的等溫過程，進一步降低活塞損耗度，減少其進氣預(yù)熱，降低排氣溫度。

2.3?氣缸傳熱對于壓縮機功耗的影響

對于壓縮機的功耗分析，可以發(fā)現(xiàn)不同型號的壓縮機其工作狀態(tài)下所消耗的能量有所差異，那么就對于某一個特定型號的壓縮機其功耗的影響分析?；跇?gòu)建的氣缸傳熱模型分析，在改變冷卻水流量后進一步改變其氣缸壁溫度，借助定量分析傳熱進一步影響其壓縮過程。分析其冷卻水的體積流量以及工作循環(huán)示意圖，可以進一步借助傳熱模型計算出壓縮機氣缸內(nèi)的冷卻水流量以及壓縮機的功耗。同時整體壓縮機指示功率會隨著冷卻水量的不斷變化而增大與減少。比如要是壓縮機冷卻水流量不斷增大，其壓縮機的指示功率就會進一步減少，但是減少到一定范圍值后，就會還原回來，即指示功率就會不斷增大。而壓縮機的冷卻水一旦增加，就會改變其氣缸壁散熱情況，降低其壓縮指示功率。但是后期就會形成無限增加的排氣量，又一次將指示功率增大。壓縮機的指示功率與標準排氣量之比被稱之為壓縮機的比指示功率。那么整個比指示功率就會隨著冷卻水流量的變化趨勢而發(fā)生變化，即指示功率越大，其冷卻水流量卻越小。而排氣溫度的降低，就會進一步促進指示功率變大，一同將標準排氣量增加。同一時間內(nèi)的單位排氣量就會消耗。當然，氣缸內(nèi)冷卻效果會趨于一定值的，達到極限的冷卻水量，所對應(yīng)的比指示功率的下降趨勢就會延緩。

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