способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины

Формула изобретения

Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины путем измерения температуры газа с помощью датчиков температуры, закрепленных на стенке полого корпуса, в котором размещен, по меньшей мере, один ротор, имеющий, по меньшей мере, один выступ, поверхность которого соприкасается при вращении с внутренней поверхностью корпуса, причем один ротор выполнен с канавкой, по меньшей мере, на одном выступе, профиль дна которой в поперечном сечении ротора представляет собой дугу окружности, измерение температуры осуществляют в процессе вращения, по меньшей мере, одного ротора, при котором датчики осуществляют относительное перемещение в канавке ротора, а температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значений температур, измеренных датчиками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины.

Известен способ определения мгновенного осредненного по поверхности значения коэффициента теплоотдачи к поверхности рабочей камеры поршневого компрессора, согласно которому температура газа в камере замеряется датчиком температуры, закрепленным на корпусе рабочей камеры и расположенным в «мертвом пространстве» рабочей камеры (см. патент РФ № 2231761, опубл. 27.06.2004).

Особенность конструкции роторных компрессоров в том, что поверхность их внутреннего корпуса соприкасается с поверхностью выступа ротора на протяжении всего рабочего процесса, а радиальный зазор между ними составляет 0,1 мм. Поэтому установка датчиков для измерения температуры газового потока является затруднительной.

Техническим результатом является обеспечение определения температуры газа в рабочей полости роторной машины без повреждения датчиков при вращении ротора.

Технический результат достигается способом определения температуры газа в рабочей полости роторной машины путем измерения температуры газа с помощью датчиков температуры, закрепленных на стенке полого корпуса, в котором размещен, по меньшей мере, один ротор, имеющий, по меньшей мере, один выступ, поверхность которого соприкасается при вращении с внутренней поверхностью корпуса, причем используют один ротор, выполненный с канавкой, по меньшей мере, на одном выступе, профиль дна которой в поперечном сечении ротора представляет собой дугу окружности, измерение температуры осуществляют в процессе вращения, по меньшей мере, одного ротора, при котором датчики осуществляют относительное перемещение в канавке ротора, а температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значений температур, измеренных датчиками.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 схематично изображено сечение роторной машины для реализации предложенного способа, на котором показано расположение датчиков температуры и канавки на выступе ротора;

- на фиг.2 схематично изображено сечение роторной машины с видом на роторы сбоку.

Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины проиллюстрирован на примере роторной машины, в полом корпусе 1 которой размещены два ротора 2 и 3, каждый из которых имеет два выступа 4. В стенке 5 полого корпуса 1 (фиг.1), с которой при вращении контактирует ротор 2, закрепляются датчики 6 температуры. На выступе ротора 2 выполняется канавка (проточка) 7, профиль дна которой в поперечном сечении ротора, перпендикулярном его оси, представляет собой дугу окружности.

Датчики 6 температуры устанавливаются строго в одной плоскости, перпендикулярной оси ротора 2 таким образом, чтобы при вращении ротора 2 они не повреждались ротором 2, оставаясь в канавке 7. Для снижения протечек газа из полости высокого давления через канавку 7 и их влияния на рабочий процесс количество датчиков 6 и место расстояние между ними выбирается таким образом, чтобы в канавке 7 в рабочем процессе находился хотя бы один из датчиков 6 с целью частичного перекрытия проходного сечения этой канавки. Измерение температуры осуществляют в процессе вращения ротора 2, при котором датчики 6 осуществляют относительное перемещение в канавке 7 ротора 2. Температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как среднее значение температур, измеренных датчиками 6.

Температура в полости роторной машины измеряется для расчета параметров теплообмена между газом и стенками, которые заложены в уравнении математической модели рабочего процесса компрессора. Математическая модель используется для проектирования и оптимизации роторной машины в целом.

Данный способ применим для любого компрессора данного класса роторных машин и предназначен только для определения их характеристик при проектировании и исследовании. Таким образом, при штатной работе машины измерение нестационарной температуры газа в рабочей камере не производится.