涡旋压缩机研究历程以及最新进展

涡旋压缩机具有效率高 ,可靠性强 ,噪声低 ,重 量轻和尺寸小等特点 ,因此 ,它受到了国内外科技界 的广泛重视 。涡旋压缩机以其自身的优点被广泛应 用于制冷空调领域和其它特殊领域 (如涡旋增压机等 ) 。现就最近几年国内外有关涡旋压缩机方面的 研究作一总结 ,并预测涡旋压缩机今后的发展方向 。               当前全人类面对的 10 大问题之一是全球变暖 问题 ,涡旋压缩机在设计制造中如何提高压缩效率 , 减少能源消耗 ,降低噪声污染 ,对抑制全球变暖而导 致全球大气环流异常 ,避免爆发罕见异常雪灾的发 生 ,提高人类的生存质量具有重大意义 。         面对这些 问题 ,涡旋压缩机的型线研究与设计是提高涡旋压缩机效率的关键因素 。涡旋压缩机能够正常工作的条件就是 动涡盘与静涡盘在压缩腔内能够正确啮合 。         而基于涡旋体直 壁等高的形状特性 ,在几何计算时完全可以仅讨论 其投影的涡线 ,即把空间啮合问题转化为平面啮合 问题 。目前 ,主要集中在单一涡旋型线设计理论的 研究 ,常见的涡旋型线有基圆渐开线 、正多边形渐开 线 、线段渐开线 、半圆渐开线 、阿基米德螺旋线 、代数螺旋线 、变径基圆渐开线 、包络型线 、以及通用型线 等 。       由于圆的渐开线容易加工 ,并且该型线的压缩 机有良好的工作性能 ,所以 ,目前应用的涡旋型线主 要以圆渐开线为主 ,而对于涡旋型线的优化研究也 集中于单一的特定型线参数优化 ,确定基圆半径 、起 始角 、涡线圈数 、涡线壁厚 、涡线节距 、涡盘半径等设 计参数及其优化方法 。        目前常采用始端经过修正的 完全啮合型线 ( PM P) ,修正的方法有 : 圆弧修正 、直 线圆弧修正 、多段圆弧修正 、二次曲线修正和三角函 数修正等 。组合型线是在同一涡圈上采用多段不同 类型的型线连接为光滑型线 ,以发挥不同型线的优 势 ,这种型线不但可兼顾吸气 、压缩 、排气全过程 ,而 且还具有一些突出特点 ,它是修正型线的拓展 。       上述研究在国内及国外大多是单一涡旋型线数 学模型和涡旋型线单一性能或单一学科的研究 ,但 是最近几年来型线研究趋向于通用涡旋型线方向发 展 。且有向综合性能和多学科协同优化设计的趋势发展 。