往复活塞磁力导向的多场耦合规律及协同调控机制研究

基本信息
批准号:51676150
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:余小玲
学科分类:
依托单位:西安交通大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:冯全科,曾翔君,王志恒,程军明,张文珊,刘俊波,彭程宇,任玉妹,张美美
关键词:
往复压缩机动密封耦合调控复杂流动
结项摘要

Aimed at problems of serious leakage and low efficiency of the labyrinth piston compressor, a magnetic guiding scheme of the reciprocating piston is proposed in this project. With the help of this scheme, the reciprocating piston being supported with one end will be transferred to be supported with two ends, thus it can be well centered and the compressor efficiency will be greatly enhanced. The 3D transient mathematical model coupled with the piston dynamic, the labyrinth flow and electromagnetic control will be built. Interaction laws of multiple parameters of the piston eccentric movement, the labyrinth flow, and electromagnetic force will be revealed. Synergy regulated mechanisms of the compressor working condition and the electromagnetic control will be proposed. Afterwards, a multiple parameters feedback control strategy will be established and an efficient control algorithm will be proposed for the magnetic guiding scheme. On foundation of these researches, a theoretical foundation of solving the sealing problems of the large scale reciprocating compressor will be built. This project has wide application background as well as significant academic value.

针对迷宫压缩机泄漏严重、效率低的问题,本项目创新提出用于往复活塞的磁力精确导向定心方法,使活塞由一端导向、一端悬臂的往复运动变为两端导向的往复运动, 从而实现活塞运动的精确定心,显著提升迷宫密封效果。拟建立活塞运动场、迷宫流场、电磁场三场耦合瞬态数值模型,确定多尺度、宽范围变物性的多场耦合模型的求解方法。通过理论和实验研究,揭示活塞偏心运动、迷宫流动及电磁分布三者之间多参数的耦合作用规律,明确压缩机工况参数和电磁控制参数之间的协同调控机制。在此基础之上,制定磁力导向控制的多变量局部线性化三环反馈控制策略并提出高效控制算法。通过本项目的研究,为解决大型往复式压缩机的密封难题提供理论依据。该项目不仅具有较广的基础研究应用背景,而且具有重要的学术价值。

项目摘要

在国家自然科学基金的支持下,本项目研究了迷宫压缩机活塞的电磁悬浮技术定心导向技术。建立了活塞磁力导向系统的三维非稳态、变物性的运动-流动-电磁三场耦合模型,并对该模型进行实验验证。研究了活塞偏心运动规律,以及该偏心运动对迷宫流动、泄漏流量的影响。实现了多变量局部线性化三环反馈控制策略,建立了电流、速度、位移三环之间参数传递、反馈的控制算法及各控制器的传递函数。在不同工况下研究了各关键参数的协同变化规律。通过以上研究实现活塞运动精确导向。对实际压缩机活塞杆安装磁控系统后的定心效果进行仿真及实验,结果表明,安装主动磁控系统后活塞偏心位移减小98%。因此,本项目提出的电磁悬浮控制技术可以有效地解决迷宫压缩机活塞的偏心运行问题,实现迷宫压缩机活塞的精确定心,提高其工作效率。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
2

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
3

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021
4

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019
5

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

DOI:10.13249/j.cnki.sgs.2020.08.003
发表时间:2020

余小玲的其他基金

相似国自然基金

1

深井多场耦合作用下充填体强度演化规律及调控机制

批准号:51674012
批准年份:2016
负责人:王贻明
学科分类:E0405
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
2

考虑多场耦合效应的磁力机械设计理论与实验研究

批准号:50475070
批准年份:2004
负责人:赵韩
学科分类:E0502
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
3

多场耦合环境下磁力/电力显微镜原位测量原理的研究

批准号:61771092
批准年份:2017
负责人:李正华
学科分类:F0122
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
4

自由活塞发电机热-机-电多场耦合动力学特性与协调机制研究

批准号:51875290
批准年份:2018
负责人:徐照平
学科分类:E0503
资助金额:61.00
项目类别:面上项目