设计设究
文章编号：1006-2971(2012)05000604
棱杆压缩机转子型线设计与数值模拟高举成，张兆合
(哈尔滨工业大学（威海），山东威海264209）
摘要：以双边对称弧型线为例，对梭杆压缩机的阴阳转子型线进行了设计，同时介绍了梭杆压缩机其它主要零部件的设计或选型方法。针对设计完成的被杆压缩机试验样机，采用CFD分析软件进行了动态数值模拟。仿真结果表明，该压缩
机不仅具有优良的内压缩过程，而且可以达到非常高的压缩压力。关键调：校杆压缩机；转子型线；试验样机；设计；数值模拟
中图分类号：TH455
文献标志码：A
RotorProfileDesignandNumericalSimulationofPrismatic-ShaftCompressor GAO Ju-cheng, ZHANG Zhao-he
(Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209, China)
Abstract: A kind of bilateral symmetric are rotor profile of prismatic-shaft compressor was designed, and the design and selection methods about other key parts of prismatic-shaft compressor were illustrated.The compaction process of the prismatic-shaft compressor experimental prototype was simulated by means of CFD software package.The simulation results showed that this kind of compressor not only has nice compression process,but also is able to get higher compression pressure
Key words: prismatic-shaft compressor; rotor profile;experimental prototype; design; numerical simulation
1概述
校棱杆压缩机作为一种新颖的具有独立自主知识产权的回转容积式压缩机（发明专利号：ZI 200610042114.8）[]，与目前占有市场优势的螺杆压缩机相比，具有转子加工简单、泄漏通道少（无泄漏三角形）、进排气口设计灵活、轴承选择要求低、运转速度低、制造成本低、工作效率高等诸多优越性能。
棱杆压缩机具有宽广的适用范围，凡是能够
适用螺样压缩机的场合，基本也适用校杆压缩机。在现有工业技术的基础上应用棱杆压缩机技术，可以最大限度地继承现有的螺杆压缩机技术，如在棱杆压缩机转子型线的选择与设计方面，以及在棱杆压缩机的轴承、轴封、同步齿轮、整机结构等的选型与设计方面，都可以充分利用现有螺杆压缩机的技术成果，这为棱杆压缩机的推广和
收稿日期：2012-03-30 061照机精术
应用提供了很大的方便。
本文根据棱杆压缩机的工作原理，设计了双边对称圆弧型转子型线，并进行了试验样机的主要零部件设计，然后对其压缩过程进行了基于
CFD的数值模拟。 2
转子型线设计
棱杆压缩机中，转子的型线设计是整个棱杆压缩机设计中的关键任务。根据啮合规律，棱杆压缩机阳、阴转子上的凸棱式型面数与凹槽式型面数之比等于阳、阴转子节圆的直径或半径之比，通常优先选用阳、阴转子上的凸棱式型面数与凹槽式型面数之比为2/2、2/3、3/3、3/4等的转子组合方案，这样可以获得尽可能高的压力比。
与螺杆压缩机类似，棱杆压缩机的转子型线既有对称型线与非对称型线之分，也有单边型线与双边型线之别。对于螺杆压缩机而言，由于为
2012年05期（总第235期）薰