Analysis and design of a novel reciprocating compressor utilizing a MinFaS-TaR mechanism(s)

Pistonlu kompresörlerde kullanılan krank biyel mekanizmasına benzer bir şekilde, MinSvS-KhD ( Minimum Sürtünme ve Sarsma – Kaymadan Herhangi Dönmeye ) mekanizması da bir dönme hareketini bir kayma hareketine dönüştürmektedir. MinSvS-KhD mekanizması kullanılarak, dönme ve kayma hareketleri arasında istenen herhangi bir ilişki elde edilebilir. Ayrıca, MinSvS-KhD mekanizması avantajlı dinamik özelliklere de sahiptir. Bu çalışmada, piston hareketi, x_p (θ), veya hazne basıncı, P_c (θ), bir tasarım "fonksiyonu" olarak kullanılarak, bir veya daha fazla MinSvS-KhD mekanizması içeren kompresörlerin performans en iyilemesi (özellikle kompresör enerji tüketimi açısından ) yapılmıştır. Burada x_p, θveP_c,sırasıyla, piston pozisyonunu, krank açısını ve hazne basıncını simgelemektedir. Ayrıca, kompresör silindir çapı, giriş ve çıkış valflerinin çapları ve motor hızı da tasarım değişkenleri olarak kullanılmaktadır. Tasarım fonksiyonu olarak P_c (θ)'yı kullanmanın daha avantajlı ( x_p (θ) kullanmaya göre ) olduğu;ve bu durumda, hazne basıncının emme ve tahliye fazlarında sabit kalmasının sağlanabildiğigösterilmiştir. Tasarım değişkenlerinin kompresör performansı üzerindeki etkilerini görebilmek amacıyla parametrik analizlergerçekleştirilmiştir. Ayrıca, 7 adet durum çalışması da gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan algoritmalar aracılığıyla, her bir durum çalışması için optimalMinSvS-KhD temelli kompresörler elde edilmiştir. Elde edilen bu optimalMinSvS-KhD temelli kompresörler,benzer krank biyel mekanizması temelli kompresörler ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, MinSvS-KhD temelli kompresörlerin, kullanılan tahrik motorlarının enerji tüketimini ve güç ihtiyacını önemli ölçüde azaltabileceğini göstermektedir. Ayrıca,MinSvS-KhD temelli kompresörlerde ana gövdeye (şase) aktarılan sarsma kuvvet ve momentlerinin daima sıfır olduğu da göz önünde bulundurulmalıdır.