设计研究 Design&Research
型线曲率半径变化对涡旋压缩机性能的影响刘涛，智建超
（兰州理工大学，甘肃兰州730050)
[摘要]：为了研究所构造型线的曲率变化对涡旋压缩机性能的影响，构建了基于曲率率径函数方程的组合涡旋型线；建立了吸气腔、压缩腔和排气腔容积数学模型，得到了涡旋压缩机的轴向、切向和径向气体力随曲轴转角的动态变化规律。通过MATLAB数值模拟结果表明：母线的曲率变化对涡旋压缩机动力学特性的影响显著；母线曲率变化主要影响切向气体
力的变化速率和径向气体力的幅值大小波动，进而对于根动、密射和泄漏有着直观的影响。[关键词]：组合型线；曲率变化；容积特性；动力学特性
中图分类号：TH455
文献标志码：A
文章编号：1006-2971(2016)04-0001-06
EffectsofProfileCurvatureonPerformanceofScrollCompressor LIU Tao, ZHI Jianchao
(Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China)
Abstract:ln order to study the effeet of curvature change of scroll profile on performance of scroll compressor, the scroll profiles were constructed by using normalequidistantline method based on baseline with the funection of radius of curvature with continuity con ditions. The models of suction chamber, compressing chamber and discharge chamber were established based on the parameters of the baseline. The dynamic process of axial, radial and tangential gas forces in a scroll compressor verse crank angle was obtained. The digital simulation results show that different formation of scroll profile had significant effects on dynamic property by MATLAB. Furthermore, the change of curvature of scroll profile led to rate change of tangential and amplitude fluctuation radial forces. Thus, the vibration, sealing forceload and leakage loss would be influenced directly
Key words: combination scroll profile; curvature change; volume property, dynamic property
1引信
涡旋压缩机因有高效率、低噪声等优点！，被广泛地运用于制冷和空调行业。由于涡旋压缩机特有的形式，使得涡旋型线的形状对性能参数有着显著的影响2,3，因此在设计中显得尤为重要。
而组合型涡旋压缩机具有增大行程容积和大压缩比等特点，使其成为了涡旋领域研究的新方向。而可用于组合涡旋机构的型线有多种，如高次曲线、圆弧等。王立存等提出了新型变壁厚涡
收稿日期：2016-03-24
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51265027)：甘肃省高校
基金科研资助项目(1302ZTC034)
■2016年04期（总第258期）
旋型线设计理论，在保证涡旋盘根部足够强度的前提下，采用变壁厚涡旋型线其压缩性能有较大提高：王君等采用渐开线修正涡旋始端型线得到的修正涡旋齿性能较高：刘涛6等提出了基于一次曲率半径函数的始端重构型线的组合涡旋型线，其中一次曲率半径函数的几何连续性对径向气体力有较大的影响。然而，目前涡旋型线的研究均随得到了广泛的关注，然而关于型线曲率半径变化对涡旋机械特性的影响研究尚少。
本文构建基于曲率半径函数方程的组合涡旋型线。在此基础上建立曲率半径函数组合涡旋型线的容积模型和力学模型，并在实际工况参数下，对涡旋盘所受的气体力进行动态数值模拟分析。
压缩机技术01 Compressoxm