Юша Владимир Леонидович - доктор технических наук, профессор, главный специалист технического отдела ОАО «Сибнефтетранспроект».
644042, Омск, ул. Иртышская набережная, 11/1
AuthorID (SCOPUS) 6505861937, ResearcherID J-8079-2013
Vladimir L. Yusha - Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Specialist of the Technical Department, OJSC “Sibneftetransproekt”.
Irtyshskaya Naberezhnaya St., bld. 11/1, Omsk, 644042
AuthorID (SCOPUS) 6505861937, ResearcherID J-8079-2013
Бусаров Сергей Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология» ОмГТУ.
644050, Омск, пр. Мира, 11
AuthorID (РИНЦ) 610336, AuthorID (SCOPUS) 51560987400
Sergey S. Busarov - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Refrigeration and Compressor Equipment and Technology Department, Omsk State Technical University.
Mira Ave., 11, Omsk, 644050
AuthorID (RSCI) 610336, AuthorID (SCOPUS) 51560987400
Недовенчаный Алексей Васильевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология» ОмГТУ.
644050, Омск, пр. Мира, 11
AuthorID (РИНЦ) 762474, AuthorID (SCOPUS) 57191035621
Aleksey V. Nedovenchany - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Refrigeration and Compressor Equipment and Technology Department, Omsk State Technical University.
Mira Ave., 11, Omsk, 644050
AuthorID (RSCI) 762474, AuthorID (SCOPUS) 57191035621
Рассмотрено влияние конструктивных и режимных параметров холодильного одноступенчатого поршневого длинноходового тихоходного компрессора на изменение параметров состояния аммиака в процессе сжатия. Представлена методика расчёта действительного рабочего процесса ступени такого компрессора в однофазной постановке, которая учитывает, в том числе и процессы нестационарной теплопроводности при комбинированном применении граничных условий 2-го и 3-го рода.
В качестве независимых параметров рассмотрены конструктивные и режимные параметры ступени: сравнительный анализ изменения параметров состояния аммиака в процессе сжатия выполнен для температур кипения 228, 243 и 258 К и для температуры конденсации 323 К при изменении отношения хода поршня к диаметру цилиндра от 12,5 до 50; времени цикла от 1 до 6 с; отношения времени прямого хода ко времени обратного хода от 1:1 до 1:3; изменения плотности теплового потока на внешней поверхности цилиндра до 50 %. Показано, что при некоторых комбинациях указанных конструктивных и режимных параметров компрессорной ступени параметры состояния аммиака в процессе сжатия могут соответствовать параметрам состояния в области влажного пара, что, соответственно, предполагает возможность частичной конденсации хладагента в рабочей камере ступени. Однако математическая модель, широко применяемая для расчёта рабочих процессов холодильных компрессоров, корректна лишь в области сухого перегретого пара.
Следовательно, полученные результаты, связанные с возможностью конденсации хладагента, могут являться лишь обоснованным предположением. Но с учётом прогнозируемой эффективности сжатия хладагентов в области влажного пара результаты данной статьи являются косвенным подтверждением актуальности разработки методик экспериментальных и теоретических исследований рабочих процессов компрессоров рассматриваемого типа в области влажного пара и их реализации.
The article considers the influence of the design and operating parameters of a single-stage low-speed reciprocating piston compressor on the changes in ammonia state parameters during the compression process. The research presents a calculation method for the actual operating process of such a compressor stage in a single-phase formulation considering the processes of non-stationary heat conduction with the combined application of boundary conditions of the 2nd and 3rd types.
The authors performs the design and operating parameters of the stage as independent parameters: a comparative analysis of the changes in the ammonia state parameters during the compression process for boiling temperatures of 228, 243, and 258 K and for a condensation temperature of 323 K with a change in the piston stroke to cylinder diameter ratio from 12.5 to 50; cycle time from 1 to 6 s; the ratio of the forward stroke time to the return stroke time from 1:1 to 1:3; the change in the heat flux density on the outer cylinder surface up to 50 %. Moreover, the research demonstrates that for certain combinations of the specified design and operating parameters of the compressor stage, the ammonia state parameters during compression may correspond to those in the wet vapor region, which suggest the possibility of partial refrigerant condensation in the stage working chamber. However, the mathematical model widely used to calculate the operating processes of refrigeration compressors is only valid in the dry superheated vapor region.
Therefore, the obtained results related to the possibility of refrigerant condensation can only be an informed assumption. However, considering the predicted efficiency of refrigerant compression, the results are an indirect confirmation of the relevance of developing methods for experimental and theoretical research of the operating processes of compressors of this type in the sphere of wet steam.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.