基于流体仿真的双螺杆压缩机转子型线研究

阴阳转子型线设计时存在参数修改频繁、性能实验搭建不便等问题,影响了转子型线设计效率的提高,针对以上问题,提出将 NURBS曲线和流体仿真技术应用于双螺杆压缩机转子型线设计中的新思路。以单边不对称摆线-销齿圆弧式转子型线为研究对象,开发了新型双螺杆转子型线。应用NURBS曲线构建了螺杆转子的齿廓线;建立了双螺杆压缩机原型线与新型线流场仿真模型,运用Fluent软件模拟了其在工作转速下压强与流速的分布规律。由仿真结果对新型线设计的合理性进行了预判,并为新型线的改进优化直至获得性能优良的双螺杆压缩机阴阳转子提供了参考依据。     

基于综合性能与控制点的转子啮合线分段寻优

采用反向设计方法(啮合线法)对双螺杆压缩机转子型线设计研究。推导出能表征双螺杆压缩机综合性能的表达式，为灵活设计，将NURBS引入螺杆转子啮合线的设计研究中，在已知基本参数条件下，对啮合线的基点进行确定。根据基点啮合线进行分段。基于NURBS控制点具有局部控制的机制，以综合性能指标为寻优函数，对分段的啮合线进行寻优反向设计转子型线。     

双螺杆转子型线的反向优化设计及应用

针对传统的双螺杆压缩机转子型线的正向设计方法,计算过程繁琐复杂,且不能预先判断型线综合性能的问题,研究了通过设计啮合线反求阴阳转子型线的反向设计方法。建立反向设计时阴阳转子的坐标转换关系,并从理论上给出了阴阳转子型线反向设计过程,分别以直线、圆弧、三次B样条曲线为啮合线段实现阴阳转子型线反向设计。在深入研究啮合线与螺杆转子型线间关系的基础上,应用反向设计优化现有螺杆转子型线。应用实例表明,所提出的反向设计方法用于优化改进啮合线快速、有效、可行。     

螺杆压缩机转子反向设计与动力学仿真

针对传统的双螺杆压缩机转子型线的正向设计方法,计算过程繁琐复杂,且无法预判型线综合性能的问题,在深入研究啮合线与转子型线间关系的基础上,提出一种反向设计方法:通过设计啮合线反求获得阴阳转子型线。建立反向设计时阴阳转子的坐标转换关系,基于啮合原理推导反向设计阴阳转子型线的具体过程,分别以几种典型曲线作为啮合线段反求阴阳转子型线方程。在GHH型线的研究基础上,自行设计了一条啮合线,反向推导计算出一对阴阳转子型线进行流体分析并与GHH型线对比,发现该反向设计转子型线与GHH型线性能接近。结合实验结果表明,反向设计方法可有效应用于螺杆转子型线设计。     

双螺杆压缩机转子型线设计与优化

双螺杆压缩机转子型线的好坏可直接影响压缩机的工作性能,针对双螺杆压缩机转子型线的优化设计,引入三次B样条来表达转子型线,求解其共轭曲线和接触线,然后建立转子型线的优化模型,对转子接触线进行优化,最终得到优化后的三次B样条转子型线及其共轭曲线,并将优化后的三次B样条转子型线与现有型线进行比较分析,结果显示优化后的转子型线...     

基于B样条曲线的双螺杆压缩机转子型线设计

为了克服双螺杆压缩机转子型线设计中型线参数调整不便等缺点,利用自由曲线易于修改的优点,提出将三次B样条曲线作为转子组成齿曲线设计性能更优的转子型线的设计方法。分别对新设计的转子型线和GHH型线所构成的压缩机内部流场进行CFD仿真分析,结果表明:在相同条件下,运用三次B样条曲线设计的压缩机横向泄露更小,出口压力更高。最后通过实验验证了模拟仿真结果的有效性,说明将自由曲线引入到转子型线设计中有助于拓宽转子齿曲线的组成形式和设计高效型线。     

双螺杆压缩机转子反向设计及动力学仿真研究

双螺杆压缩机作为一种应用范围较广的机械,其关键部件即为一对相互mesh的螺杆转子。mesh线即为阴阳转子mesh状态下的基础轨迹,它和转子型线具有内在的联动性,会影响压缩机的基本能力。现阶段,对转子型线的设计大多采用正向设计方法。为简化计算,将以双螺杆压缩机转子反向设计及动力学仿真研究作为切入点,在此基础上予以深入的探究。     

变螺距双螺杆压缩机性能分析

针对双螺杆压缩机螺距更改时其性能参数的变化,首先,探索双螺杆压缩机性能主要影响因素,并推导主要因素接触线长度、泄漏三角形面积以及面积利用系数的计算公式;然后,使螺杆的螺距按照一定规律的变化,分析螺距变化对双螺杆压缩机性能的影响,通过MATLAB绘制螺杆的螺旋展开线并对螺旋线连续性进行分析;最后,得到一段式、两段式、三段式变螺距螺杆转子对压缩机性能的影响。结果表明,中间段变螺距对双螺杆压缩机性能有明显的提升效果。     

双螺杆压缩机转子型线设计与数值模拟

阴、阳转子型线是双螺杆压缩机性能的重要决定因素,但其设计时常出现型线修改、实验搭建不便等难题。针对以上问题,将NURBS曲线和数值模拟技术应用于设计中。以单边不对称摆线—销齿圆弧式转子型线为基础,应用NURBS曲线构建新型转子齿廓线,并给出曲线方程;建立压缩机流体模型,运用Fluent软件模拟其额定转速下的压强与流速,通过比较分析得出新设计的有效性,为最终优化获得性能优良转子型线提供参考。搭建实验验证此设计方法的可靠性与便捷性。     

基于离散像素法的双螺杆压缩机螺杆转子间隙布置方法

为了保证双螺杆压缩机转子在工作运行时的平稳性,提出了一种基于离散像素法的啮合间隙布置方法,根据像素筛选原则及间隙判定原则,结合齿轮啮合及磨损原理,基于双螺杆压缩机转子的齿廓型线特征以及转子在加工工况下的热膨胀仿真结果,对双螺杆压缩机阴阳转子的齿间间隙布置方法进行了研究,利用所提方法可在一对无啮合间隙的阴阳转子的端面型线上合理布置齿间间隙,调整转子啮合位置,减小双螺杆压缩机运行过程中的振动和磨损,降低运行功耗。     

双螺杆压缩机转子啮合线与型线关系研究

从双螺杆压缩机转子啮合线出发,详细介绍了啮合线法,利用啮合关系与型线坐标转换关系推导出阴阳转子型线的方法。给出了啮合线法中的连续性要求并提供了相应的求解步骤,解决了啮合线法设计转子型线过程中的连续性问题。研究了啮合线的3个关键控制点,并总结了其位置变化对转子型线（阴阳转子的齿心角、齿厚以及齿间面积）的影响。最后利用啮合线法设计了一条新型线,并演示了通过改变关键控制点位置的方法提高了新型线排量的方法,提高了设计效率。     

B样条在螺杆转子型线反向设计方法中的应用

鉴于啮合线与转子型线的一一对应关系,且其能够反映出转子型线的某些重要性能参数,针对传统的"转子法"和"齿条法"设计方法的不足,采用从啮合线推导双螺杆压缩机阴、阳转子型线的啮合线法,并将B样条曲线作为啮合线的组成曲线,实现对转子齿形的局部快捷调整,更加方便控制啮合线的形状。在现有转子型线的基础上,基于B样条曲线设计了一条啮合线,反推出阴阳转子型线,对最终得到的转子型线在不同工况下进行CFD模拟计算,分析其内部流场特性,与传统设计结果进行对比研究,最后通过实验有效验证了模拟结果的可靠性,进一步为双螺杆压缩机的可靠性设计提供了一种新的设计手段。     

双螺杆压缩机阴阳转子型线设计系统的开发研究

基于Microsoft Visual 2010及其中的MFC模块,结合OpenGL的图形显示功能,在对前人的设计思想进行开拓创新的基础上,设计了一套双螺杆压缩机阴阳转子型线设计系统(TSD)。该设计系统主要包括正向设计和反向设计2个设计模块,分别对应于螺杆转子型线的正向设计和反向设计方法,以及典型型线设计模块——主要用于列举显示出已有的成熟典型转子型线数据;同时为正向设计和反向设计模块添加了B样条曲线设计方式,丰富了转子曲线的设计类型。该系统具有实时显示、数据修改、数据导入与导出、图形缩放与平移等人机交互性很强的实用功能。最后基于该TSD系统进行了转子型线的设计验证,结果表明本文开发的TSD系统完全可行,可用于指导双螺杆压缩机转子型线的开发设计。     

NH_3/CO_2复叠制冷系统中CO_2螺杆压缩机的研发

NH3/CO2复叠制冷系统中,压缩机是其中的介绍了一种应用在低温制冷循环中的CO2双螺杆压缩机的设计及相关试验.采用包络理论设计了转子的型线,阳转子齿数为5,阴转子齿数为8,在此基础上设计了压缩机的排气孔口,并对转子进行了三维受力变形计算,从计算结果可以看出转子变形和轴承可以满足要求.试验证明设计的CO:双螺杆压缩机能够应用在NH3/CO2复叠制冷系统中.     

新型差速双螺杆混炼机最优型线设计参数研究

提出一种可对高黏度物料进行输送、混合及塑化作用的新型双螺杆挤出混炼机构——差速双螺杆挤出混炼机。利用双螺杆泵的设计思想及空间啮合原理建立差速双螺杆挤出混炼机的型线设计方法与数学模型。对差速双螺杆挤出混炼机组成齿型线设计参数进行分析,研究了中心距以及头数比变化对容积效率的影响,研究结果表明：当双螺杆转子组成齿型线的阴阳转子螺棱部分采用摆线时可以获得最佳输送及自清理效果。对剪切捏合性能进行研究,推导出剪切捏合性能最优的安装中心距的计算式。给出组合性能最优的阴阳转子螺旋副组成齿型线参数方程及设计实例。     

双螺杆压缩机转子齿形三坐标测量的半径补偿

双螺杆压缩机转子齿形进行三坐标测量机测量时,需要对球形测头半径进行半径补偿.结合转子螺旋曲面的几何特点,对转子型线测量数据点进行半径补偿计算,得到三坐标测量机球形测头真实接触点,再将空间分布的真实接触点旋转到相同横截面上得到转子型线数据点.通过实例验证该方法的有效性,可以应用于双螺杆压缩机转子型线的检测及逆向工程等工作中.     

异向啮合型双螺杆捏合机转子型线演化及其混合性能

针对当前各种不同类型异向啮合型双螺杆捏合机转子型线数学模型表达不一、性能优化及对比困难等问题,建立异向啮合型双螺杆捏合机转子型线设计的统一数学模型,改变阴阳转子头数及其他设计参数,演化得到包括目前常用异向啮合型螺杆转子在内的多种转子端面型线;采用粒子示踪法对几种不同典型螺杆转子流道中的动态混合过程进行研究,对表征螺杆混合性能包括分布性混合和分散性混合的参数指标,如停留时间分布密度函数、分离尺度、拉伸速率、剪切速率等进行对比分析。研究结果表明:差速啮合型双螺杆捏合机分布性混合能力优于传统异向等速啮合型双螺杆捏合机,传统异向等速啮合型双螺杆捏合机分散性混合能力优于差速双螺杆捏合机。研究结果可为双螺杆捏合机螺杆转子的型线选择以及性能优化提供数据依据。     

双螺杆压缩机齿型优化

为了提高双螺杆压缩机的性能,对已有转子型线进行优化。首先提出了具有相同中心距,外径和内径以及转子长度的4/6齿螺杆压缩机型线,在此基础上,提出了减小中心距的转子型线,最后提出了一种节省加工成本,提高加工效率的4/5齿转子。对所提出的4种压缩机型线的几何特性分别进行了分析计算。     

基于自由曲线的螺杆转子型线的正反向设计

针对传统的双螺杆压缩机转子型线设计过程中,设计参数反复调节和确定的过程复杂以及整个设计周期长且无法预判修改结果的问题,提出了以自由曲线为组成曲线的两种型线设计方法:一种以正向的思路通过定义一条转子型线再得到另一条转子型线;另一种以逆向的思路通过啮合线得到阴阳转子型线。将自由曲线应用到型线设计中,能够灵活地对曲线进行调整。最后,以此理论为基础开发了一个转子型线的设计系统。     

螺杆式制冷压缩机转子XBY齿形

一、XBY齿形及型线组成段随着新技术的不断发展、加工工艺的不断改进,螺杆式压缩机转子齿形的研究有了很大的发展。新型齿形设计的任务是要尽量缩短转子接触线的长度,减小封闭容积,提高面积利用系数,消除尖点棱角,提高阴转子转速,以提高螺杆式压缩机的综合性能。例如:西德GHH公司的双边不对称圆弧、摆线、椭圆齿