本项目属于动力工程及工程热物理学科的流体机械及压缩机领域。

    多列与高压是现代高性能往复压缩机的基本特征。多列高压压缩机是煤化工、石化工艺流程中的心脏。在国防工程中，用于导弹发射和潜艇沉浮所需高压空气的压缩。多列高压压缩机的特点是转速高、主机和管系统结构复杂，动力平衡难度大，易损零部件多。由此引起压缩机的振动、噪声及故障频繁等，是当今国内外压缩机领域面临的重大技术难题。本项目针对上述问题，开展的研究工作和获得的成果如下：

    （1）针对空气动力和石化用多列高压压缩机动力学平衡方面的不同特点，揭示了 多列对动和多列的CX 型四列曲拐非共面下的一阶、二阶往复惯性力，一阶、二阶往复惯性力矩，以及活塞和十字头侧向力的作用规律与影响因素。在曲轴扭振动力学方面，提出了活塞往复质量与曲轴扭振惯量随转角瞬变的规律，成功地建立了多连杆作用，多点转动惯量瞬变的曲轴扭振动力学模型。

    （2）在压缩机气阀方面，采用三维流固耦合方法对气阀阀片的运动姿态，受力状态， 疲劳特征进行全方位模拟计算。编制出了精准优化气阀结构的程序，该模拟计算方法在相关国际学术期刊上发表，在多项工程应用中取得了显著效果。

    （3）综合大量的气流脉动规律的数值模拟和综合分析，本项目把“波动说”和“粒子说”理论相结合，思维构想出多孔径和多孔长的非等流阻多孔管，用于石化煤化企业管路振动现场的气流脉动及其管路振动治理，对脉动气流进行大幅度削峰移相，而不改变管路任何外观。

    （4）发明了用冷却水包围气阀的设计，既能隔离气阀噪声传出，又有助阀降温， 使新设计采用大尺度、少数量的气阀而不受高热负荷约束。

    以上述数值仿真方法、创新概念和设计技术为依据，与多家企业进行技术合作，开发了高性能压缩机产品，解决了煤化石化企业现场的管振动，典型应用有：

    1）与中国人民解放军第四八一二工厂联合研制出多种高压空压机。特别是合作研发的多列高压CX型空压机，排气压力 40MPa，振动速度从现役机（66-10 型）28mm/s 降至 5.6mm/s 以下；噪声从现役机的 90dB（A) 降至 81dB(A)以下；整机气阀总数由 66-10 机型的 58 只减到 4 只；大大减少了故障点和故障率，通过了有关军工部门的鉴定验收。产品关键性能优于国外先进公司的技术指标。实现了我国这一重要大类别空压机50年来的升级换代。有效地提升了部队技战术水平，开始广泛用于相关舰艇和“大船”上，为我国新款舰船空压机和多列高压空压机研发树立了标杆。

    2）采用压缩机整体动力学的研究成果，与宝鸡博磊化工机械有限公司（陕西省高新技术企业）合作，发明并研制了机身分置的 8HM 型八列对称平衡压缩机，完全避免了曲轴扭振的困扰。这种多列高压压缩机在国内数十家化工企业投入运行。凭其安全性、稳定性和可靠性，创造了重大的经济效益。

    3） 对六家压缩机制造商和用户的十余种压缩机的管路振动，气阀运动姿态和轴系的动力状态进行仿真，提出了改进方案。在多家压缩机用户的管路振动现场，采用本成果的非等流阻多孔管技术，使管路振动幅值从 1～3mm 下降到 0,3～0.5mm。保障了生产安全。这些单位是咸阳市石油化工有限公司，沈阳透平机械有限公司往复机事业部，山西天柱山煤化工有限公司，山西金象煤化工有限公司，浙江强盛压缩机有限公司等。项目在已在六家企业推广应用，应用三年来的新增产值为 13 亿元人民币，新增利税 8000 万元人民币。并且将继续在全国推广应用。