6355785968

Doktoranckie Seminarium Rozliczeniowe Wydziału Mechaniczno-Energetycznego, 3-5 Lutego 2014, Szklarska Poręba-Wroclaw

OPTYMALIZACJA I BADANIE PROCESU SPRĘŻANIA W MASZYNACH SPIRALNYCH

OPTIMIZATION AND RESEARCH IN THE FIELD OF COMPRESSION PROCES IN THE SCROLL MACHINES

Józef Rak

Zakład Termodynamiki

Promotor: prof. drhab. inż. Z. Gnutek dr inż. S. Pietrowicz

Streszczenie

W referacie został zaprezentowana została idea działania sprężarki spiralnej, obliczenia numeryczne wraz z przybliżeniem zasad obliczeń w zmiennej geometrii oraz badania prototypu urządzenia o zmodyfikowanej geometrii łopatek.

Sprężarki i rozprężarki spiralne są to maszyny wyporowe, stosowane na szeroką skalę w chłodnictwie i klimatyzacji (także samochodowej). Ich zasada działania polega na współpracy dwóch spiral o ściśle ustalonym kształcie (np. spirala Archimedesa, bądź ewolwenta). W klasycznym i najpopularniejszym koncepcie jedna ze spiral pozostaje w spoczynku, podczas gdy druga przesunięta jest względem niej o długość mimośrodowości i porusza się po okręgu. Tak ułożone spirale łączą się w punktach styku, a pomiędzy tymi punktami tworzą się zamknięte komory robocze, których objętość i położenie zmieniają się w zależności od kąta obrotu walu napędowego. Dzięki zmianie objętości komory następuje zmiana ciśnienia czynnika roboczego. Zasada działa przedstawiona została na rys. 1.

iii rn miii inni i ii ii 11 ii ii i

ii ii n min i n n 11 ii ii i u 111111

Rys. 1 Zasada działania maszyn spiralnych

Maszyny spiralne posiadają małą liczbę elementów ruchomych, dzięki czemu cieszą się opinią niezawodnych i generujących niewielki hałas. Natura procesu pozwala na pominięcie zaworów ssawnych i tłocznych przy jednoczesnym zapewnieniu ciągłości i stabilności procesu. Maszyny spiralne mogą być projektowane w wersjach bezolejowych.

Przedstawione zalety są podstawą do prób projektowania tego typu urządzeń do zastosowań specjalnych, wymagających niezawodności oraz czystości czynnika opuszczającego układ. Celem zamodelowania własności termodynamicznych i dynamicznych urządzeń o różnych geometriach należy rozwiązać równania zachowania masy, pędu, energii, itp. na dynamicznej siatce numerycznej. Oznacza to, że