采用双圆弧加直线单元组合型线的涡旋压缩机理论及试验研究

在对国内外现有涡旋压缩机型线种类进行研究的基础上,提出一种新的涡圈型线的组合形式——单元组合形式,进而提出一种能够满足该形式的双圆弧加直线单元组合型线,该型线由若干相似单元组成,每一单元由大圆弧、小圆弧和直线构成。建立该型线的基本几何理论,推导工作腔容积,研究工作腔容积变化规律。研制开发具有该型线的车用空调涡旋压缩机,并进行变转速性能试验。试验结果显示:在相同的涡盘外形尺寸的情况下,与传统的圆渐开线型线相比,采用该单元组合型线的涡旋压缩机具有更大的制冷量和性能系数(Coefficient of performance,COP)。     

组合型线的涡旋压缩机几何参数设计

设计了一种复杂型线的涡旋压缩机，并研究了几何参数的计算方法，同时利用MATLAB给出这些几何参数随主轴旋转的动态变化规律，为组合型线涡旋压缩机的设计奠定了基础。     

涡旋压缩机渐开线和圆弧组合型线的设计计算

介绍了渐开线和圆弧组合型线的生成方法和特点,建立了该组合型线的几何理论,并得出了组合型线的方程和设计计算公式,对该组合型线进行齿头双圆弧修正,得出了一种特殊的型线,并分析了其特点,研究结果对组合型线的设计和变壁厚型线的研究有一定的指导作用。     

多涡旋齿涡旋压缩机的双圆弧型线修正研究

建立了双涡旋齿、三涡旋齿及四涡旋齿的双圆弧修正的作图方法,进而得到了任意齿数的多涡旋齿双圆弧修正的通用方法,并分析了齿形参数的变化对修正齿形特点及压缩机性能的影响。通过对不同齿数的多涡旋齿修正齿形啮合特性的讨论,提出了一对大小圆弧能作为多涡旋齿啮合型线的条件,证实了用该修正方法所得到的修正涡旋齿在工作中能实现完全啮合。研究结果表明,多涡旋齿的双圆弧型线修正不但提高了压缩比和齿头强度,而且改善了齿头型线的加工特性,所得到的修正齿形具有较高的综合性能。     

多涡旋齿圆渐开线和圆弧组合型线构建

创建出多涡旋齿的圆渐开线-圆弧组合型线,研究了单涡旋齿、双涡旋齿和三涡旋圆渐开线-圆弧组合型线的齿形特点、生成规律和齿形参数间的关系,得出了圆弧作为单涡旋齿及任意齿数的多涡旋齿啮合型线的条件,形成了多涡旋齿圆弧组合型线的通用理论.所提出的圆弧组合型线不但能实现正确啮合,而且对于丰富多涡旋齿型线类型和促进多齿涡旋压缩机的发展具有重要意义.     

涡旋型线起始段的修正计算

对涡旋型线起始段进行修正，可以改善涡旋型线的加工生和受力特性，且提高了涡旋压缩机的实际压力比，是一种被广泛应用的实际型线。介绍一种涡旋型线起始段的修正方法，并结合算例进行说明。     

一种涡旋压缩机的圆弧线段等壁厚组合型线

提出了一种新型等壁厚圆弧-线段涡旋齿组合型线,该型线由圆弧和线段交替组合而成,建立了该型线的基本几何理论,并将该型线拓展到双涡旋齿场合,得到了双涡旋齿圆弧-线段组合型线.将该组合型线与圆渐开线型线所构成的涡旋齿进行了多方面的比较,结果表明,在相同的占用空间内,该型线具有较大的容积利用率和内容积比,能较大程度地增加吸气量、提高压缩比和减小涡旋盘尺寸,同时也具有设计加工简单等优点.     

涡旋压缩机非对称型线圆弧齿端修正的研究

当前涡旋压缩机的涡旋齿通常采用圆渐开线的对称型线,存在吸气过热、低绝热效率、难以提高压缩比等问题。针对这些问题采用非对称圆弧齿端修正的设计,解决了对称圆弧修正中的不足,更好地兼顾内容积比和齿端强度。通过理论计算,该设计缩小了两工作腔内容积比之差,减少排气的气流脉动;同时运用CAE仿真分析在气体温度及压力载荷共同作用下,非对称型线设计的涡旋齿端的应力与变形最大值减小。最后实验证实了非对称型线齿端修正能够降低功耗、提升压缩机的性能与可靠性。     

涡旋压缩机渐开线类型线的双圆弧修正

研究了圆渐开线型线双圆弧修正齿形的生成方法、齿形特点和几何关系,确定了修正齿形的存在条件。根据修正圆弧圆心位置的不同,将双圆弧修正分为Ⅰ、Ⅱ两类,建立了两类修正齿形的通用方程,分析了各齿形参数的变化规律和影响因素,并从曲率半径和啮合转角等方面讨论了双圆弧修正对型线的影响,提出了修正角及修正展角分别为最小时的修正齿形。将研究范围扩展到线段渐开线和正多边形渐开线的修正,创建了任意渐开线类型线的通用双圆弧修正齿形。丰富和完善了双圆弧修正理论,为型线的多对圆弧修正奠定了理论基础。     

组合型线涡旋压缩机压缩腔流体的CFD模拟

根据已被理论验证过的一种复杂的圆渐开线-高次曲线-圆弧组合涡旋型线的数学模型,利用MATLAB和CAD软件建立了该组合涡旋型线的计算模型并采用CFD软件对其进行模拟计算,得到其压力损失以及流场特性,为进一步研究涡旋压缩机的组合涡旋型线提供参考.     

涡旋压缩机的齿端修正方法

提出了涡旋齿端的基本修正原则，介绍了圆弧齿端修正的几种方法，为涡旋压缩机的型线设计提供参考。     

新型组合曲线涡旋压缩机容积特性研究

针对一种新型的组合型线的涡旋压缩机，系统地研究了该型线的压缩机各个压缩腔行程容积的求法，使得各个压缩腔随着曲柄转角的变化在不同段曲线的容积可以清楚的求出，为准确计算该型线的压缩机动力学及性能指标提供了依据。     

渐开线-高次曲线组合型线涡旋压缩机的设计及有限元分析

介绍了使用渐开线-高次曲线组合型线来减少涡旋圈数的方法及特点,建立了该型线的几何理论和相关参数计算方程,并对动涡盘进行了有限元分析,计算实例结果显示渐开线和高次曲线组合型线能够减少涡旋圈数以及型线的长度,且涡旋盘受力变形和应力明显小于单一渐开线型线,研究的结果对于组合型线的设计和大排气量涡旋机的研究有一定的借鉴作用。     

涡旋齿端圆弧类型线修正概述

对涡旋压缩机圆弧类修正各种齿型的生成方法,几何理论,结构特点,性能优势,加工方法,应用领域等进行了系统的分析,对比,总结和评价,对涡旋压缩机齿端修理型式的设计和选用有一定的参考价值。     

基于三基圆的涡旋压缩机型线研究

提出了三基圆涡旋延伸修正型线的原理,完整地导出基于三基圆型线的设计计算几何理论。与PMP型线相比,在基本参数相同的条件下,三基圆型线不仅使涡旋压缩机涡盘的涡卷根部段的壁厚增加(强度更高),同时具有更高的压缩比和更小的排气阻力,为实现高效压缩的涡旋压缩机设计提供了理论计算依据。     

多涡旋齿涡旋压缩机的可用啮合型线研究

为了拓宽多涡旋齿可用啮合型线的种类,提出正多边形渐开线可作为多涡旋齿的啮合型线,如边数分别为4,8,12…和6,12,18…的正多边形渐开线可作为双涡旋齿和三涡旋齿的型线,得出边数为2iZ(i=1,2,3…)的正多边形渐开线可作为Z涡旋齿的啮合型线。归纳出一对圆弧及圆渐开线作为多涡旋齿啮合型线的条件,并确定了圆弧与圆渐开线的多种组合型线也可作为多涡旋齿的啮合型线。     

修正型线涡旋压缩机的内容积比确定方法

提出了一种修正型线涡旋压缩机内容积比的确定方法,给出了压缩腔容积和内容积比计算公式。比较了修正型线与未修正型线的内容积比,详细分析了影响修正型线内容积比的因素。精确地建立了涡旋压缩机几何参数、修正参数与内容积比的关系,可用于参数的优化设计和整机性能的预测与评价。该原理方法同样适用于型线无修正时涡旋压缩机内容积比的计算。     

涡旋式压缩机涡旋型线的研究综述与前景

涡旋压缩机的涡旋型线直接影响着涡旋压缩机的几何、力学、热力学、功耗、效率等重要参数及加工性能、磨损、寿命、噪声等重要技术指标。它受到了世界各国专利的保护和限制,一直是国内外研究专家的研究热点。本文将从涡旋式压缩机的涡旋型线的单一型线、修正型线、组合型线以及涡旋型线的优化等方面阐述下国内外专家学者的研究成果,希望对涡旋压缩机的研究和生产有重要的借鉴和指导意义。