雙渦圈渦旋壓縮機(jī)動(dòng)力性能的數(shù)值模擬研究.pdf

1、渦旋壓縮機(jī)是一種新型的容積式壓縮機(jī)，與其它類型的壓縮機(jī)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、噪音低、成本小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)、各種氣體壓縮、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓等領(lǐng)域。隨著市場需求逐漸向大排氣量和大功率方向的發(fā)展，采用雙渦圈型線結(jié)構(gòu)的渦旋壓縮機(jī)在增大排氣量、減少渦旋盤外形尺寸和降低動(dòng)、靜盤相對(duì)滑動(dòng)速度等方面具有顯著優(yōu)勢。本文以低壓比雙渦圈渦旋壓縮機(jī)為研究對(duì)象，在型線嚙合理論的基礎(chǔ)上，建立了雙渦圈渦旋壓縮機(jī)的幾何理論模型、氣體力載荷作用

2、下動(dòng)渦盤力學(xué)模型以及滾珠防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)—?jiǎng)訙u盤的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)模型進(jìn)行了模擬仿真計(jì)算，為雙渦圈渦旋壓縮機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
　　首先，基于圓的漸開線理論，引入了渦旋齒始端中心面展角和終端中心面展角兩個(gè)基本參數(shù)，建立了渦旋齒始端切割理論，考慮了渦旋齒壁厚對(duì)工作腔的影響作用，并建立了工作腔的幾何理論模型。借助MATLAB軟件，模擬計(jì)算了壓縮腔、中心排氣腔的體積與壓力以及壓縮腔的體積比與壓力比隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，進(jìn)而得出工作腔從

3、形成、壓縮氣體到排氣的幾何特性。
　　其次，在渦旋齒始端切割理論的基礎(chǔ)上，建立了作用于動(dòng)渦盤的氣體載荷數(shù)學(xué)模型，模擬計(jì)算了氣體載荷在一個(gè)曲軸旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化情況。通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的參數(shù)化分析，獲得基于氣體載荷影響的渦旋幾何參數(shù)a、a和H的約束范圍，在約束范圍之內(nèi)渦旋幾何參數(shù)a、a、H與氣體力為線性變化關(guān)系，約束范圍之外氣體力相對(duì)渦旋幾何參數(shù)變化較為敏感。并通過改進(jìn)的遺傳算法對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了最優(yōu)化求解，得到了基于氣體載荷影響