二階連續(xù)變截面渦旋壓縮機的綜合特性分析.pdf

1、渦旋壓縮機以其高效節(jié)能、微振低噪等明顯優(yōu)勢而備受關注，廣泛應用于空調、真空泵、制冷等行業(yè)。渦旋壓縮機因其結構設計和運行方式的獨特性，使其關鍵零部件渦旋盤的幾何與力學特性直接影響著渦旋壓縮機性能的提高，因此渦旋式壓縮機綜合特性的研究分析具有重要意義。
　　組合型渦旋壓縮機在減少渦旋圈數的同時又能實現高壓比，縮短了工作介質在腔內的流動時間，減少了泄漏量，因此組合型線渦旋壓縮機的研究得到了廣泛的關注及在工業(yè)上的大量應用。目前研究較多的變

2、截面組合型線多是以一階連續(xù)為光滑邊界條件構造而成的，對于以二階連續(xù)為條件構造的組合型線的研究分析少之又少。針對這種現狀，本文提出了一種新型二階連續(xù)的組合渦旋型線，并建立幾何模型及力學模型，通過對所建模型的聯立求解，并與一階連續(xù)組合型線渦旋壓縮機的力學特性數據結果進行對比，分析不同型線之間的構造方式對其工程性能的影響。具體內容有以下四方面：
　?。?）以圓漸開線—高次曲線—圓漸開線為母線構造組合渦旋型線，通過對渦旋型線及其工作過程的

3、分析建立工作腔的動態(tài)容積模型，在此基礎之上，依據整機結構特性進一步完成對力學模型的構建。
　?。?）運用MATLAB分析軟件對所建的容積和力學模型進行求解，首先分析壓縮腔容積特性和工作介質的壓力-時間歷程，其次分析工作運行條件中的動力學特性，尤以軸向、切向及徑向氣體力為主，并將二階連續(xù)與一階連續(xù)的進行綜合對比，闡述了兩者的優(yōu)勢與差異。結果表明:型線的不同構造方式對機構的動力學特性的影響顯著，其中軸向氣體力波動相差不大，一般在5N以

4、內，而切向和徑向氣體力的幅值波動和變化速率有顯著影響。當曲軸轉至型線連接點處，二階連續(xù)和一階連續(xù)的作用力差值達到最大。
　?。?）研究組合型線在連接點處連續(xù)性條件對其綜合性能的影響，選取不同的連接點展角j1,j2及高次曲線弧長，通過MATLAB軟件對所建立的容積模型和力學模型進行求解分析，將所得的二階連續(xù)組合型線的分析結果和一階連續(xù)的數據進行對比分析。結果表明：連接點展角位置及高次曲線弧長主要影響切向和徑向氣體力的波動波動和變化速