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)計和運(yùn)行方式的獨(dú)特性，使其關(guān)鍵零部件渦旋盤的幾何與力學(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)的同時又能實(shí)現(xiàn)高壓比，縮短了工作介質(zhì)在腔內(nèi)的流動時間，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，通過對所建模型的聯(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)行對比，分析不同型線之間的構(gòu)造方式對其工程性能的影響。具體內(nèi)容有以下四方面：
　?。?）以圓漸開線—高次曲線—圓漸開線為母線構(gòu)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(chǔ)之上，依據(jù)整機(jī)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)一步完成對力學(xué)模型的構(gòu)建。
　　（2）運(yùn)用MATLAB分析軟件對所建的容積和力學(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-時間歷程，其次分析工作運(yùn)行條件中的動力學(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)行綜合對比，闡述了兩者的優(yōu)勢與差異。結(jié)果表明:型線的不同構(gòu)造方式對機(jī)構(gòu)的動力學(xué)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(nèi)，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(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。
　?。?）研究組合型線在連接點(diǎn)處連續(xù)性條件對其綜合性能的影響，選取不同的連接點(diǎn)展角j1,j2及高次曲線弧長，通過MATLAB軟件對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)行對比分析。結(jié)果表明：連接點(diǎn)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