机械工程学报

作者：康祥, 李鹏飞, 白雪儿, 李云

单位：1. 西安交通大学化学工程与技术学院 西安 710049;2. 中航工业庆安集团 西安 710082;3. 航空工业庆安-西安交通大学高压高速流体机械联合研究中心 西安 710049

关键词：活塞式压缩机,性能预测,热力计算,非设计工况；

氢气压缩机是加氢站的核心动力设备。为提高加压效率并确保安全可靠性，需要高效准确地预测监控压缩机在变工况下的热力性能。现有预测算法存在着在非设计工况下迭代收敛稳定性差的问题。分析热力性能预测迭代计算发散的原因，提出一种活塞式压缩机的性能预测算法。开发基于Python的压缩机热动力计算程序，搭建多级压缩数值计算模型并开展试验，验证提出算法的可行性。结果表明，现有算法迭代发散的两点原因：计算过程中未统一协调并限制各级压比和现有进气量计算公式不适用于“被动进气”工况下的计算。本研究针对迭代发散原因，提出压比统一调整算法，给出压比调整的区间限制。改进原有进气量计算公式，可同时适用于“主动进气”和“被动进气”工况下的性能预测计算。提出算法在非设计工况下的稳定性优于现有算法。这可为活塞式压缩机热力性能预测计算及其选型设计提供理论依据。

来源：2025年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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