Chamber filling in screw-type engines

螺杆式发动机中的室填充

• 批准号: 5370930
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Knut Kauder
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Fluidtechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5370930?language=en
• 关键词: Chamber; filling; screw; type; engines

Die Entwicklung der Energietechnik lässt für die nächsten Jahre eine verstärkte Nutzung umweltschonender Energieträger auf dem Gebiet der dezentralen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung auch auf niedrigem Temperatumiveau erwarten. Für einen solchen Einsatzfall ist der Dampfschraubenmotor als noch "junger" Energiewandler mit hohem Entwicklungspotential von besonderem Interesse. Um jedoch die Vorteile dieses Maschinentyps für die Energiewandlung verstärkt nutzen zu können, ist es notwendig, den Wirkungsgrad insbesondere für große innere Volumenverhältnisse deutlich zu verbessern. In den vorangegangenen Jahren wurden vom Antragsteller umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen an Schraubenmotoren durchgeführt. Dabei musste festgestellt werden, dass sich die Entwicklungsprobleme analog zu denen der Strömungsmaschinen verhalten. War man noch vor wenigen Jahren der Auffassung Schraubenkompressoren und Schraubenmotoren blieben weitgehend gleiche Maschinen, nur die Energiebewegungsrichtung wäre unterschiedlich, so lässt sich diese Ansicht nicht mehr aufrecht erhalten. Betrachtungen neuerer Arbeiten haben gezeigt, dass mit zunehmendem inneren Volumenverhältnis der Einfluss der zu Beginn der Expansion vorliegenden Kammerfüllung auf den effektiven Wirkungsgrad des Motors erheblich an Bedeutung gewinnt. Dabei machen sich besonders die Spaltströmungen und die Drosselung beim Einströmen des Arbeitsmediums in die Arbeitskammer negativ bemerkbar. Die aus dem Kompressorenbau abgeleiteten, herkömmlich gestalteten Schraubenmotoren lassen nur ein geringes Potenzial zur Verbesserung der Kammerfüllung durch eine Optimierung geometrischer Einflussgrößen erkennen. Ziel des beantragten Vorhabens ist daher die Untersuchung konstruktiver Maßnahmen zur Verbesserung der Kammerfüllung. Dieses sind zum einen eine konische Rotorgeometrie zur Vergrößerung des inneren Volumenverhältnisses und zum anderen der Einsatz von Steuerelementen im Einlassbereich zur Optimierung des Einlassflächenverlaufs. In einem ersten Schritt ist zu untersuchen, wie sich die Spaltbreiten, die Einlassfläche und die Volumenkurve für die jeweils betrachtete Maßnahme entwickeln und wo Unterschiede zu einem heute üblichen Schraubenmotor liegen. Anschließend sind die einzelnen Varianten hinsichtlich ihres Potenzials zur Verbesserung der Kammerfüllung anhand von Kennzahlen zu vergleichen, um abschließend Gestaltungskonzepte für neue Entwicklungswege des Schraubenmotors mit verbesserter Energiewandlungsgüte erarbeiten zu können.

Die Entwicklung der Energietechnik lässt für die nächsten Jahre eine verstärkte Nutzung umweltschonender Energieträger auf dem Gebiet der Etrentralen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung auf niedrigem Temperatumiveau erwarten. Für einen solchen Einsatzfall ist der Dampfschraubenmotor als noch“junger”Energiewandler mit hohem Entwicklungspotential von besonderem Interesse. Um jedoh die Vorteile dieses Maschinentyps für die Energiewandlung verstärkt nutzen zu können，ist es notwendig，den Wirkungsgrad insbesondere für greße innere Volume enverhältnisse deutlich zu verbessern。在过去的几年里，摄影师们对Schraubenmotoren进行了大量的实验和理论研究。大北必须努力工作韦尔登，因为这是类似于Strömungsmaschinen verhalten的发展问题。战争的人还没有开始几年的增压压缩机和增压发动机就已经开始使用机器了，只是能量消耗很小，所以这并不意味着梅尔更多的自由。Betrachtungen neuerer Arbeiten haben gezeigt，dass mit zunehmendem inneren Volumenverhältnis der Einfluss der Beginn der Expansion vorliegenden Kammerfüllung auf den effektiven Wirkungsgrad des Motors erheblich an Bedeutung gewinnt.在工作室的负面影响下，工作媒体的Spaltströmungen和Drosselung被认为是最重要的。Die aus dem Kompressorenbau abgeleiteten，herkömmlich gestalteten Schraubenmotoren lassen努尔ein geringes Potentizial zur Verbesserung der Kammerfüllung durch eine Optimierung geometrischer Einflussgrößen erkennen. Ziel des beantragten Vorhabens ist daher die Untersuchung konstruktiver Maßnahmen zur Verbesserung der Kammerfüllung.这是一种专门的转子几何学，用于内部容积的调节，以及用于在气室中进行气动平衡的优化。In einem ersten Schritt ist zu untersuchen，wie sich die Spaltbreiten，die Einlassfläche und die Volumenkurve für die jeweils betrachtete Maßnahme entwickeln and wo Untersufficient ede zu einem heute üblichen Schraubenmotor liegen. Anschließend sind die einzelnen Varianten hinsichtlich ihres Potentizials zur Verbesserung der Kammerfüllung anhand von Kennzahlen zu vergleichen，um abschließend Gestaltungskonzepte für neue Entwicklungswege des Schraubenmotors mit verbesserEnergiewandlungsgüte erarbeiten zu könen.