小型多级空压机单向阀特性分析及优化设计

作者：苏智剑; 陈晨

来源：郑州大学学报(工学版), 2022, 1-7.

DOI：10.13705/j.issn.1671-6833.2022.05.005

• 压缩机
• 单向阀
• 特性分析
• 粒子群优化
• 仿真

针对小型空气压缩机多级化带来的各级阀门的差异问题,应用单向阀进行配流,研究单向阀参数对斜盘式压缩机排气量和压力脉动的影响规律,并对阀门参数和压缩机转速进行优化设计。首先建立单向阀和斜盘式空气压缩机单个气缸的数学模型,再通过更改转速,进、排气阀弹簧刚度和预紧量,得到了转速、阀门参数对压缩机排气量和压力脉动的影响规律。同时以降低压力脉动和提升排气量为目标,采用粒子群优化算法对多级空压机进行优化,得到每级气缸应匹配的最优转速和阀门参数,再确定整体转速,优化得到转速一致时每级气缸阀门的最优参数。结果表明,进气阀参数对压缩机排气量和压力脉动的影响较排气阀来说更大,增加进气阀弹簧刚度和预紧量会降低压力脉动和排气量,增加排气阀刚度和预紧量会增加压力脉动;此外,优化使得各级气缸的压力脉动分别降低了26.5%、36.1%,排气量分别提升了66.9%、48.9%。

• 单位
  郑州大学