直线压缩机技术

本书在制冷领域用直线压缩机技术理论与应用研究的基础上，从直线压缩机的结构、设计方法、性能特点及控制等方面介绍了相关研究成果，总结了直线压缩机设计与开发过程中的相关理论。本书主要有以下特点：①从直线压缩机的物理模型出发，描述了表征直线压缩机机电耦合性能的特征参数的特性，建立了描述直线压缩机运行过程与性能的非线性数学模型；②介绍了自由活塞结构直线压缩机各种不稳定现象的产生机理和稳定性判别；③阐述了典型应用条件下直线压缩机的结构设计与控制策略。 全书共分7 章：第1章是绪论部分；第2章介绍了直线压缩机理论模型；第3章介绍了直线压缩机特征参数；第4章介绍了直线压缩机设计方法；第5章介绍了直线压缩机制冷性能；第6章介绍了直线压缩机控制技术；第7章介绍了直线压缩机补气技术。 本书可供从事小型制冷压缩机方向研究、设计、制造、试验和运行的科研人员、工程技术人员参考，也可作为制冷压缩机专业方向研究生的教材和参考书。

邹慧明，女，中国科学院理化技术研究所研究员，长期从事新型压缩机及先进热系统研究工作。

前言 第1章绪论 1.1直线压缩机的发展概况 1.2直线压缩机的主要结构及应用 1.2.1直线电动机原理及结构形式 1.2.2直线压缩机 1.3直线压缩机的主要研究热点 1.3.1基础理论研究 1.3.2关键部件的设计与优化 1.3.3控制技术 第2章直线压缩机理论模型 2.1机械动力学模型 2.1.1动力学模型 2.1.2气体负载 2.1.3气体负载的线性化处理 2.1.4二自由度模型 2.2电磁耦合模型 2.2.1电路模型 2.2.2电磁场模型 2.3能量模型 2.3.1能量传递简化类比 2.3.2效率 第3章直线压缩机特征参数 3.1电磁力系数 3.1.1电磁力系数测量 3.1.2电磁力系数的非线性特性 3.2等效电阻与等效电感 3.2.1等效电阻与等效电感测量 3.2.2等效电阻与等效电感的非线性特性 3.3摩擦阻尼系数 3.3.1摩擦阻尼测量 3.3.2摩擦阻尼的非线性特性 3.4气体负载 3.4.1气体负载测量 3.4.2气体负载的非线性特性 3.4.3气体负载等效参数的非线性 3.5能耗特性 3.5.1能耗组成 3.5.2能耗分析 3.6运行稳定性 3.6.1不稳定跳跃现象 3.6.2不稳定跳跃现象发生条件 3.6.3不稳定跳跃现象发生机理 3.7系统不稳定性扰动 3.7.1压力影响 3.7.2充注量影响 3.8稳定性判别 第4章直线压缩机设计方法 4.1设计流程 4.1.1根据设计工况确定排气量 4.1.2活塞横截面面积与行程的初选 4.1.3计算气体等效刚度和等效阻尼系数 4.1.4根据频率特性配置弹簧 4.1.5确定摩擦阻尼系数 4.1.6确定直线电动机电磁力系数 4.1.7直线电动机的参数设计 4.1.8压缩效率分析与设计定型 4.2主要部件 4.2.1直线电动机 4.2.2压缩部件 4.2.3气阀 4.2.4谐振部件 4.2.5润滑 4.3设计示例 4.3.1R600a和R290直线压缩机 4.3.2R744直线压缩机 第5章直线压缩机制冷性能 5.1普冷温区制冷 5.1.1蒸气压缩式循环 5.1.2稳态制冷性能试验研究 5.1.3动态制冷性能试验研究 5.1.4制冷性能数值模拟 5.1.5稳态运行性能模拟分析 5.1.6动态运行性能模拟分析 5.1.7普冷温区的典型应用 5.2低温温区制冷 5.2.1回热式制冷 5.2.2J-T节流制冷 第6章直线压缩机控制技术 6.1直线压缩机的控制需求 6.1.1直线压缩机控制需求概述 6.1.2直线压缩机活塞位移特性 6.1.3压缩机运行参数的上止点特性 6.2动力学参数在线检测技术 6.2.1直线压缩机矢量模型 6.2.2行程检测 6.2.3等效阻尼与等效刚度检测 6.2.4固有频率检测 6.2.5上止点检测 6.2.6动力学参数在线测量 6.3直线压缩机制冷系统控制策略 6.3.1起动控制 6.3.2变容量控制 6.3.3高效运行控制 6.3.4故障诊断与控制 第7章直线压缩机补气技术 7.1直线压缩机补气技术试验研究 7.1.1直线压缩机补气技术原理 7.1.2测试装置及系统 7.1.3测试原理及方法 7.1.4参数调节特性试验研究 7.1.5变工况特性试验研究 7.1.6补气技术试验研究小结 7.2直线压缩机补气特性模拟研究 7.2.1补气式直线压缩机模型 7.2.2补气过程运行调节模拟分析 7.3补气直线压缩机及其系统特性分析 7.3.1直线压缩机补气特性 7.3.2准二级蒸气压缩系统特性 7.3.3并联双蒸发制冷系统特性 参考文献