變截面渦旋壓縮機(jī)數(shù)學(xué)模型的研究.pdf

1、渦旋壓縮機(jī)是一種新型高效的流體機(jī)械，具有節(jié)能、高效、可靠的特點(diǎn)。目前已在制冷、空調(diào)、各種氣體壓縮、發(fā)動機(jī)增壓以及增壓泵等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，有著廣闊的應(yīng)用前景和市場。目前國內(nèi)外的研究主要集中于圓漸開線的等截面渦旋壓縮機(jī)，壓縮比通常較小，如果增大壓縮比則需要增加漸開線的圈數(shù)，圈數(shù)增加會引起型線加工困難、氣體在腔體內(nèi)停留時(shí)間過長而導(dǎo)致渦旋盤整體溫度過高、整機(jī)尺寸過大等諸多問題。而采用新型等距組合型線的變截面渦旋壓縮機(jī)則可以采用很少的圈數(shù)就實(shí)現(xiàn)

2、高壓比。
　　 本文構(gòu)建了一種以漸開線和高次曲線為基線的新型組合型線，以較少的圈數(shù)實(shí)現(xiàn)了渦旋壓縮機(jī)的高壓比。提出了變截面渦旋壓縮機(jī)的數(shù)學(xué)模型，通過對數(shù)學(xué)模型的詳細(xì)研究得到了整機(jī)的性能特點(diǎn)。
　　 論文基于微分幾何學(xué)的共軛曲線嚙合原理，建立了變截面渦旋齒基線，進(jìn)而生成了變截面內(nèi)外壁型線，再進(jìn)行了雙圓弧修正，然后根據(jù)基線法原理進(jìn)行了相應(yīng)的容積計(jì)算；通過對變截面渦旋壓縮機(jī)氣體力(軸向力、徑向力和切向力)、力矩、動盤受力、曲軸受

3、力和十字環(huán)受力的分析，建立了動力學(xué)模型的迭代方程組，采用Newton-Raphson數(shù)值方法進(jìn)行了求解；在機(jī)械摩擦損失部分，主要研究了主軸承、曲柄銷、止推軸承和十字環(huán)的損失模型，對機(jī)械效率和輸入軸功進(jìn)行了詳細(xì)分析，通過與動力學(xué)模型的聯(lián)立求解，獲得了變截面渦旋壓縮機(jī)的功率損失、機(jī)械效率和軸功的變化規(guī)律，這些規(guī)律經(jīng)歸納總結(jié)，主要表現(xiàn)在：
　　 1)主軸承的摩擦損失是影響機(jī)械效率的主要因素，在優(yōu)化和實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)予以重視；