【jdb电子游戏平台网站 网】1、前言

　　一般情况，罗茨空压机的性能参数均指设计工况下的数据，但在实际应用中，因使用地点和时间的不同，其进气温度、进气压力会与设计工况存在较大偏差，这些偏差会影响空压机的流量、功率等特性[1,2]。对用户而言，一旦罗茨空压机流量、功率等关键性能发生偏差，则会造成气量不够、耗电过多等问题。所以，当环境工况变化时，对空压机性能进行预测和修正能够提前识别偏差量，有利于用户提前应对。本文就进气温度的变化对罗茨空压机质量流量的影响进行讨论，并形成一套有效的修正方法。
 
　　2、进气温度对罗茨空压机流量的影响 

　　2.1 空压机质量流量

　　罗茨空压机属于容积式空压机，其由一对相互啮合的叶轮进行方向相反的旋转，将工作缸体内的气体由进气口推送到排气口，通过排气管道内的气体压力将推送而来的气体进行压缩，达到输送压缩气体的目的。实际上，两个叶轮和叶轮与壳体之间并不接触，彼此具有微小的工作间隙。所以罗茨空压机工作过程中，会造成气体内泄漏[3]。实际质量流量可由式（1）得出



　
　3、不同进气温度的质量流量修正方法

　　利用相似原理讨论工质的可压缩性影响[5]，对于同一罗茨空压机，只有进气温度变化时，当转速一致时，M_a、k 值相等，则有

　　因罗茨空压机实际工作中的进气温度范围为-30~45℃，此温度范围，对空气值 影响较小，基本可认为相等，故上式适用于该温度范围的流量修正。

　　但罗茨空压机除了工质的可压缩性变化外，其泄漏量也受到进气温度的影响。泄漏量可按下面公式进行修正

　　将式（9）和式（10）代入式（1）中，可得不同进气温度对罗茨空压机质量流量的修正公式

　　4、实验结果与分析

　　实验中样机为4叶罗茨空压机，将样机和空压机性能台架放置在环境箱内，采集各个转速下的各个参数。为确保仅有进气温度是实验变量，通过环境箱，设定环境压力为100 KPa，湿度为40%。通过环境箱控制进气温度为-30℃、20℃、45℃，分别测试在150KPa和170KPa排气压力下空压机各转速的流量，空压机转速设置分别为4000rpm、5000rpm、6000rpm、7000rpm。

　　通过测试和记录，150KPa和170KPa 排气压力下，空压机流量转速图如图1、图2所示。通过图中所示，不同进气温度下，空压机同一转速的流量是不同的，并且质量流量随着温度升高而降低。

　　下面通过式（11）对空压机流量进行修正，分别将-30℃和45℃的流量修正为20℃时的流量，并对修正后的流量进行比较，所得结果如图3、图4所示。

　　通过图3、图4对比，-30℃和45℃修正后的流量与20℃实测流量高度吻合。结果说明，对于同一空压机，当仅有进气温度变化时，可通过式（11）进行质量流量修正。修正结果与实测结果具有较好的一致性。

　　5、结论

　　进气温度的变化对空压机的流量有较大的影响，本文通过理论分析和实验验证的方法，可得到如下结论：
　　（1）对于同一空压机，当仅有进气温度变化时，空压机的质量流量随着进气温度的升高而降低；反之，进气温度降低，则质量流量上升。
　　（2）对于同一空压机，当仅有进气温度变化时，可通过式（11）进行质量流量修正。修正结果与实测结果具有较好的一致性。

　　参考文献
　　[1] 邓定国, 束鹏程. 回转jdb电子游戏平台网站 （修订本）[M]. 机械工业出版社, 1989.
　　[2] 宋明昌. 进气压力对空压机性能的影响及应用[J]. jdb电子游戏平台网站 技术(4):17-18.
　　[3] 张鸣远, 景思睿, 李国君. 高等工程流体力学[M]. 西安交通大学出版社, 2006.
　　[4] 吴丹, 赵军. 吸气参数对螺杆空压机运行能耗影响的研究分析[J]. jdb电子游戏平台网站 技术, 2019,274(02):15-19.
　　[5] 童钧耕，吴孟余，王平阳. 高等工程热力学[M]. 科学出版社, 2006.

　　作者简介
　　喻久哲（1994-），男，产品工程师，主要从事空压机产品管理和开发工作。

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