Устройство для расчета газодинамическихпРОцЕССОВ B СиСТЕМЕ цилиНдРКОМпРЕССОРА-ТРубОпРОВОд Советский патент 1981 года по МПК F17D3/00 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта газа и жидкости и предназначено для расчета газодинамических процессов в системе нилиндр компрессора-трубопровод Известно устройство по основному авт.св. № 314965 для расчета газодинамических процессов в системе цилиндр компрессор-трубопровод. Оно содержит электрическую модель газодинаглических процессов в цилиндре компрессора, состоящую из источника переменного напряжения, конденсатор постоянной емкости, диодов и электри ческую модель пульсирующего потока газа в трубопроводе, состоящую из ряда последовательно соединенных П-о разных четырехполюсников. С целью по лучения необходимых характеристик конденсатору постоянной емкости элек рической модели газодинамических процессов в цилиндре компрессора включен в цепь обратной связи соеди ненных последовательно блоков нелинейности, умножения и суммирования. Последовательно с диодами, моделирую щими работу клапанов компрессора, включены нелинейные сопротивления, моделирующие гидравлические сопрот ления клапанов. Параллельно диодам и ме;кду общей точкой диодов и входом блока суммирования включены постоянные сопротивления, модулирующие утечку газа из цилиндра через клапаны поршневые кольца и сальниковые уплотнения ij . В основу известного изобретения положена система электроакустической аналогии,, согласно которой отношения между соответствугадими величинами в трубопроводной линии и в модели представляют собой масштабные коэффициенты, позволяющие легко интерпретировать результаты полученные на модели для расхода реального объекта. Недостаток известного устройства заключа,ется в том, что оно не позволяет учесть -влияние протяженных клапанных коробок на характеристики пульсирую1 х потоков газа. Это ограничивает точность расчета. Целью изобретения является повышение точности расчета за счет учета влияния на газодинамический процесс протяженных клапанных коробок цилиндров . Эта цель достигается тем, что между моделями клапанов и трубопроводов соответственно введены модели

клапанных коробок нагнетания и всасывания, каждая из которых выпсхл-нена

из последовательно соединенных П образных звеньев, содержащих элементы: сопротивление, индуктивность и емкости. Клапанные коробки при значительной их протяженности представляю собой систег с распределенными параметрами, в которых пульсации давления и скорости описызаются известными дифференциальными уравнениями в частных производных. Эти уравнения с учетом известной системы электроакустической аналогии описывают изменение напряжения и тока в электрической цепи, составленной из последовательно соединенных П-образных звеньев, содержащих элементы сопротивления, индуктивности и емкости (R,L,C) ,

Отношения между величинами, входящими в принятую систему электроакустической аналогии, представляют собой масштабные коэффициенты.

Максимальное количество звеньев, необходимых для моделирования с заданной погрешностью 5 , можно определить как

е lUa

h где i - длина клапанной коробки;

CtJg - частота максимальной гармонической составляющей, которую необходимо учитывать при моделировании;

С - скорость звука в газе, зависящая от его температуры и статического давления.

На фиг. 1 представлена общая схема устройства, на фиг. 2 - схема модели клапанной коробки всасывания (нагнетания), состоящая из последовательно соединенных П-образных звеньев с элементами R, L, С (сопротивление индуктивности, емкость).

Устройство состоит из источника переменного напряжения 1, диодов 2 и 3, резисторов 4,5,6 и 7, конденсатора 8, блока нелинейности 9, блока умножения 10, сумматора 11, резистора 12, моделей всасывающего 13,

нагнетательного 14 трубопроводов W источников постоянного напряжения 15 и 16. Диод 2 и резисторы 4 и 6 моделируют всасывающий клапан, а диод 2 и резисторы 5 и 7 - нагнетательшлй клапан. Между моделями всасывающего и нагнетательного клапанов введены соответственно модели клапанных коробок всасывания 17 и нагнетания 18, состоящие из П-образных звеньев R, L, С элементов. Вход модели клапанной коробки всасывания 17 подсоединен к выходу модели всасывагацего трубопровода 13, а выход ко входу модели всасывающего клапана. Вход модели клапанной ксчробки нагнетания 18 подсоединен к выходу модели нагнетательного клапана 3,5, а выход - ко входу модели нагнетательного трубопровода 14.

При поочередном открытии диодов и 3 модели клапанных коробок всасывания 17 и нагнетания 18 поочередно подключаются к модели цилиндра 1,8, 9,10,11 и увеличивают общие сопротивление, индуктивность и емкость мдели системы цилиндр компрессоратрубопровод.

Это позволяет повысить точность расчета газодинамических параметров в системе.

Формула изобретения

Устройство для расчета газодина- ла1ческих процессов в системе цилиндр компрессора-трубопровод по авт.св. № 314965, отличающееся тем, что, с целью повышения точности расчета за счет учета влияния протяженных клапанных коробок цилиндров, между моделя1Уй1 клапанов и трубопроводов введены соответственно модели клапанных коробок нагнетания и всасывания, каждая из которых выполнена из последовательно соединенных П-образных звеньев,содержащих элементы сощ отивления, индуктивности и емкости.

Источники информгщии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 314965, кл. F 17 D 3/00, 1970.

К

.С

С i 2

К

с

С:Ь Ь

2