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レシプロ圧縮機の熱応力解析・強度評価

概要

レシプロ圧縮機のガスの温度は、ピストンによる圧縮や摩擦発熱、シリンダ内での吸排気損失等により上昇します。従って、シリンダ温度は時刻と共に複雑に変化するため、非定常な熱応力の影響を検討しておく必要があります。

解析例

ある時刻でのシリンダの温度分布

図1

この例は、時刻と共に変化するガスの熱的境界条件のもとで非定常熱解析を行ない、得られた温度分布から有意な時刻について熱応力解析を行なうことで圧縮機シリンダの構造健全性を確認したものです。

図1はある時刻でのシリンダの温度分布を、図2は代表的な位置での温度の時刻歴分布を示しています。

この解析では、ガスが低温のメタンであるため、起動時には配管内で暖められたガスが流れてくることも考慮しています。

代表的な位置での温度の時刻歴分布

図2