Titelaufnahme

Titel
Untersuchung der Temperaturverteilung an einem einstufigen Hochdruck-Schraubenverdichter / von Nikolaus Eder
VerfasserEder, Nikolaus
Begutachter / BegutachterinRinder, Laurenz
Erschienen2007
UmfangV, 74 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Schraubenverdichter / Schraubenkompressor / Temperaturverteilung
Schlagwörter (EN)screw compressor / temperature distribution
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-17397 Persistent Identifier (URN)
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Untersuchung der Temperaturverteilung an einem einstufigen Hochdruck-Schraubenverdichter [7.99 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Schraubenverdichter, welche erst vor ungefähr 50 Jahren verbreitet Einzug in die Industrie fanden, sind, im Vergleich zum klassischen Kolbenkompressor, ein noch nicht vollkommen erforschtes Gebiet. Besonders auf Geometrie, Thermodynamik und Strömungsmechanik der Schraubenkompressoren liegt das Hauptaugenmerk der Forschung.

Daher beschäftigen sich viele Arbeiten mit Optimierung der Parameter, verschiedensten Messungen oder mit geometrischen und konstruktiven Merkmalen. Auch diese Arbeit hat das Ziel Temperaturmessungen durchzuführen, und so einen kleinen Beitrag zum besseren Verständnis von Rotationskolbenkompressoren zu leisten.

Im Speziellen behandelt diese Arbeit die Messungen der Gehäusetemperaturen eines einstufigen, öleingespritzten Hochdruck-Schraubenverdichters. Die daraus gewonnenen Temperaturverteilungen lassen Schlußfolgerungen über die Qualität der Verdichtung, sowie andere für die Optimierung notwendige Nebenbedingungen, zum Beispiel Betriebsspalthöhen, zu.

Das gewonnene Temperaturfeld dient dazu, um Dehnungen und Spaltmaße in der Größenordnung einiger Hundertstel Millimeter rechnerisch bestimmen zu können, und so Aussagen über den Liefergrad des Verdichters treffen zu können.

Da die Wahl der durchlaufenen Betriebszustände auf einer Wirkungsgradoptimierung durch Öleinspritzmenge und Drehzahl basiert, vgl. [2], und diese Parameter oft große Unterschiede bei der spezifischen Öleinspritzmenge aufweisen, weisen auch die Messergebnisse der Temperaturen diese Ungleichmäßigkeit auf.

Finite Elemente Berechnungen einfacher Temperaturverteilungen sind heutzutage Stand der Technik. Dennoch ist es bei komplexen Bauteilen mit oft unbekannten Randbedingungen ein sehr schwieriges Unterfangen, die aus den Simulationen erhaltenen Ergebnisse zu verifizieren.

Hier setzt diese Arbeit an; sie soll als Basis für die der Überprüfbarkeit der errechneten Werte durch am Prüfstand gemessene, reale Temperaturen dienen.

Zusammenfassung (Englisch)

Screw compressors already found their way into industry about 50 years ago. Compared to the classic piston compressors, however, the screw compressors are a field, which, so far, has not been researched into completely. Especially geometry, thermodynamics and fluid mechanics of the screw compressors are fields that are particularly concentrated on.

Thus, many publications deal with the optimization of parameters, with various measurements or features concerning e.g. geometry and design. This thesis also intends to deal with the measuring of temperatures to make a small contribution to a better understanding of rotary compressors.

In particular, this thesis deals with the temperatures measured at the casing of a single stage, oil injected high pressure screw compressor.

The distribution of temperatures attained allows conclusions about the quality of compression as well as other side conditions necessary for an optimization.

The temperature field obtained is used to mathematically determine lengthening and clearance within the range of some hundredths of millimetres, intending to be able to describe the volumetric efficiency of the compressor.

As the choice of the operating conditions passed is based on an optimization of the efficiency with regard to the amount of the oil injected and the rotation speed, compare [2], and as these parameters frequently show big differences with regard to the specific amount of oil injected, the results of measurement taken also show this inhomogeneity.

Nowadays calculations of finite elements of simple distributions of temperatures are state-of-the-art. With complex components, however, where side conditions are often unknown, it is a hard undertaking to verify the results of the simulations.

This is where this thesis comes in. The thesis is intended to be a basis for checking the calculated temperature values with some realistic ones, measured at the test stand.