二階連續(xù)變截面渦旋壓縮機(jī)的綜合特性分析.pdf

1、渦旋壓縮機(jī)以其高效節(jié)能、微振低噪等明顯優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注，廣泛應(yīng)用于空調(diào)、真空泵、制冷等行業(yè)。渦旋壓縮機(jī)因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式的獨(dú)特性，使其關(guān)鍵零部件渦旋盤(pán)的幾何與力學(xué)特性直接影響著渦旋壓縮機(jī)性能的提高，因此渦旋式壓縮機(jī)綜合特性的研究分析具有重要意義。
　　組合型渦旋壓縮機(jī)在減少渦旋圈數(shù)的同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)高壓比，縮短了工作介質(zhì)在腔內(nèi)的流動(dòng)時(shí)間，減少了泄漏量，因此組合型線渦旋壓縮機(jī)的研究得到了廣泛的關(guān)注及在工業(yè)上的大量應(yīng)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(gòu)造而成的，對(duì)于以二階連續(xù)為條件構(gòu)造的組合型線的研究分析少之又少。針對(duì)這種現(xiàn)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(xué)模型，通過(guò)對(duì)所建模型的聯(lián)立求解，并與一階連續(xù)組合型線渦旋壓縮機(jī)的力學(xué)特性數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析不同型線之間的構(gòu)造方式對(duì)其工程性能的影響。具體內(nèi)容有以下四方面：
　?。?）以圓漸開(kāi)線—高次曲線—圓漸開(kāi)線為母線構(gòu)造組合渦旋型線，通過(guò)對(duì)渦旋型線及其工作過(guò)程的

3、分析建立工作腔的動(dòng)態(tài)容積模型，在此基礎(chǔ)之上，依據(jù)整機(jī)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)一步完成對(duì)力學(xué)模型的構(gòu)建。
　?。?）運(yùn)用MATLAB分析軟件對(duì)所建的容積和力學(xué)模型進(jìn)行求解，首先分析壓縮腔容積特性和工作介質(zhì)的壓力-時(shí)間歷程，其次分析工作運(yùn)行條件中的動(dòng)力學(xué)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(jìn)行綜合對(duì)比，闡述了兩者的優(yōu)勢(shì)與差異。結(jié)果表明:型線的不同構(gòu)造方式對(duì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性的影響顯著，其中軸向氣體力波動(dòng)相差不大，一般在5N以

4、內(nèi)，而切向和徑向氣體力的幅值波動(dòng)和變化速率有顯著影響。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)至型線連接點(diǎn)處，二階連續(xù)和一階連續(xù)的作用力差值達(dá)到最大。
　　（3）研究組合型線在連接點(diǎn)處連續(xù)性條件對(duì)其綜合性能的影響，選取不同的連接點(diǎn)展角j1,j2及高次曲線弧長(zhǎng)，通過(guò)MATLAB軟件對(duì)所建立的容積模型和力學(xué)模型進(jìn)行求解分析，將所得的二階連續(xù)組合型線的分析結(jié)果和一階連續(xù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：連接點(diǎn)展角位置及高次曲線弧長(zhǎng)主要影響切向和徑向氣體力的波動(dòng)波動(dòng)和變化速