第五章 -2（2005）涡旋式制冷压缩机

第五章涡旋式制冷压缩机第十讲三热力过程分析1、涡旋体型线——圆渐开线cossinsincosryrx圆渐开线方程：涡旋内外壁渐开线方程分别以和初始角构成。涡旋参数及相互间关系：基圆半径渐开线起始角涡旋体壁厚涡旋体节距涡旋体高压缩腔室对数涡旋圈数rt2rP241Nmrt22.压缩室容积的计算③①②2.压缩室容积1)渐开线与基圆所围面积drdS2213261rS2)各压缩室的投影面积和容积(例:第二室)压缩室容积:由动涡盘的内壁面型线L2和静涡盘的外壁面型线S2组成,分别与基圆所围的面积为,SL2292532261rSLSS2272332261rSS第二压缩室容积:第i压缩室的容积:122ihtPPVi32222htPPhSV中心压缩室容积或排气腔中心压缩室投影面积计算示意图中心压缩室容积或排气腔容积它的容积与开始排气角及型线最初一段的修正情况有关。（这里只考虑型线不做修正的情况）*涡旋盘内壁面型线围成的面积涡旋体壁厚部分投影面积加工刀具对涡旋体干涉部分的轴向投影面积基圆之间围成的面积121413111222SSSSS中心压缩室投影面积计算示意图开始排气角*0当中心压缩腔排气开始角当2*压缩腔2与中心压缩腔连通中心压缩室容积各投影面积计算2523321161rS2323321361rS*0当中心压缩腔排气开始角当2*2927321161rS2727321361rS压缩腔2与中心压缩腔连通中心压缩室容积各投影面积计算,2时当rR4212rS,2时当rR2arccossin22arccos4212rS型线的修正对应的投影面积S14,值小可忽略,因此,中心压缩室容积为,hSV11121413111222SSSSS吸气容积VS与输气量122ihtPPVi第i压缩室容积:,0,时当NihNtPPVs122吸气容积为:svtnVq60理论输气量:实际输气量:vtVvaqqlTPVV122ihtPPVi涡旋压缩机容积及压力随转角的变化V3V2V12πθ*θ1VΘ/radp1=pdp2p32πθ*θ1pΘ/radV1’特点:连续吸气,连续排气.不存在余隙向吸气腔的膨胀过程。压缩过程中的容积变化容积/压力/转角曲线2πθ*θ1Θ/radθ*2πsopdkp2π2πpV①②③123456aa’内压缩(内容积比/内压缩比)内容积比:指吸气容积与压缩终了时的容积之比注意：压缩终了时的容积（1）无排气阀时压缩终了容积为与中心压缩腔相通时的容积*2V*1V（2）有排气阀时压缩终了容积为中心压缩腔排气终了的容积2πθ*θ1θ*2πsopdkp2π2πpV①②③123456aa’中心压缩腔排气开始角压缩腔2与中心压缩腔连通内容积比：*1*1VVVS无排气阀时有排气阀时内压缩比：压缩终了压力与吸气压力之比为内压力比。nisiVpp*)2(10****2*2312NVVVsiniN**312设置排气阀的原因？内压缩比：压缩终了压力与吸气压力之比为内压力比。0**sipp由压缩机结构决定，是固定不变的，即定内压缩比或定容积比。两者不匹配时，过压缩或欠压缩，造成功率的损失外压缩比：冷凝压力pdk与蒸发压力ps0之比。由系统工况或工艺过程决定0sdkpp思考：活塞式压缩机的压缩比是固定的吗？如何确定？设置排气阀的原因？对固定内容积比的压缩机,存在内、外压缩过程。*pdkpdkppVdkPp*欠压缩dkPp*过压缩dkppdkirdkVdpppVnppp***60,时当dkipprdkppVVdpnpppdk***60,时当附加功率：吸排气孔口的设计（定容积比结构）1、设计原则1）吸气孔口与排气孔口在任意主轴转角时，均不得与内压缩过程的任一压缩腔相通。2）吸气孔口与排气孔口的有效流通截面积，应尽可能大，一减少气体流过时的阻力损失。吸气孔口位置（见图）径向吸气口轴向吸气口排气口高压壳体静涡盘低压壳体吸气口排气口吸气口吸排气孔口的设计（定容积比结构）排气孔口与型线类型及开始排气角有关**根据，由解析法或几何作图法，可求排气孔口的位置及大小。排气开始角：与型线和初始型线的修正有关。*2cos2sin2200200*23排气孔口基圆