第 1 頁(yè) 共 12 頁(yè)螺桿壓縮機(jī)的幾何抽象的熱力學(xué)優(yōu)化J Hauser and A Brummer 著，曹立恒譯[摘要]：不同的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)的設(shè)計(jì)和發(fā)展與螺桿壓縮機(jī)的具體應(yīng)用的發(fā)展具有密切聯(lián)系。幾何性能數(shù)據(jù)（以此為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)描述螺桿式壓縮機(jī)性能與幾何參數(shù)相互依存的關(guān)系）縱斷面優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)性能上的具體改進(jìn)。在這個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子型線(xiàn)和空間參數(shù)是主要的因素。和轉(zhuǎn)子型線(xiàn)的前端部分?jǐn)?shù)據(jù)的比較，考慮到空間參數(shù)的數(shù)據(jù)為壓縮機(jī)效率的檢查提供了一個(gè)更好的間隙條件和運(yùn)行評(píng)價(jià)。[關(guān)鍵字]：螺桿壓縮機(jī)的性能，縱斷面優(yōu)化，設(shè)計(jì)新概念。1導(dǎo)言一種螺桿壓縮機(jī)的工作特性可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)，也可以通過(guò)綜合模擬程序[1,2]來(lái)研究。模擬的復(fù)雜性在于，需要運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，需要實(shí)現(xiàn)和一個(gè)真正的壓縮機(jī)盡可能相似來(lái)產(chǎn)生有效的結(jié)果，但這個(gè)過(guò)程是非常耗時(shí)的。通過(guò)綜合模擬程序的計(jì)算機(jī)輔助是不受歡迎的，但是可以得到有效的結(jié)果。為找到精度與計(jì)算時(shí)間之間的平衡點(diǎn)，通過(guò)對(duì)抽象的幾何性能數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)與分析是一個(gè)合理的方法。這種方法的主要特征是通過(guò)幾何碼表示螺桿壓縮機(jī)熱力學(xué)性能的行為來(lái)減少發(fā)展的時(shí)間。在幾何性能發(fā)展的領(lǐng)域中，一直試圖評(píng)估前面部分的幾何形狀不同的間隙條件。即使是二維觀(guān)點(diǎn)，但這種方法已被證明是有用的，說(shuō)明考慮到直接剖取的應(yīng)用導(dǎo)向要求似乎是有效的。然而，這種方法沒(méi)有提供與三維轉(zhuǎn)子的幾何形狀的直接可比性，作為一個(gè)純粹的輪廓提取不可避免的忽略了幾何參數(shù)。這些運(yùn)用對(duì)間隙條件有相當(dāng)大得影響，從而對(duì)壓縮機(jī)的熱力過(guò)程有很大影響。本研究的目的是要鏈接幾何參數(shù)和她們?cè)谛阅芊矫娴挠绊憽＿@個(gè)相互關(guān)系將被集成為幾何性能編碼，然后可以用來(lái)減少螺桿壓縮機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率。不管任何實(shí)際運(yùn)行的情況，確定幾何優(yōu)化的總的趨勢(shì)將被用來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)的評(píng)價(jià)。為了比較結(jié)構(gòu)，保持恒定的明智做法是決定哪些機(jī)械和操作參數(shù)是必須的。要確定簡(jiǎn)單的幾何數(shù)據(jù)是否可以代替廣泛的測(cè)量和模擬對(duì)不同壓縮機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率的首要評(píng)估，例如，在一種計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化框架過(guò)程中。第 2 頁(yè) 共 12 頁(yè)圖1 一種螺桿壓縮機(jī)的差距現(xiàn)狀上圖：外殼和前間隙下圖：廓嚙合間隙（左） ，吹孔（右）2幾何參數(shù)的關(guān)系對(duì)壓縮機(jī)的幾何參數(shù)的選擇，如轉(zhuǎn)子直徑，長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)子包角，和壓縮比，差距相互作用的影響和程度的能量轉(zhuǎn)換。套管的設(shè)置，前端和剖面量是負(fù)責(zé)壓縮機(jī)的內(nèi)部泄露特性，并主要負(fù)責(zé)間隙流動(dòng)損失（圖1） 。如果間隙流動(dòng)損失增大，效率損失也會(huì)增大。間隙的類(lèi)型對(duì)螺桿壓縮機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率有不同的影響。相對(duì)于目前的壓力狀況，一般認(rèn)為間隙關(guān)于質(zhì)量流量的相對(duì)速率的優(yōu)先權(quán)，相應(yīng)的間隙長(zhǎng)度在[1,4]一下。第 3 頁(yè) 共 12 頁(yè)1、嚙合間隙分布（陽(yáng)和陰之間的轉(zhuǎn)子） 。2、套管間隙（根據(jù)齒數(shù)）：（a）陽(yáng)轉(zhuǎn)子；（ b）陰轉(zhuǎn)子（較大的齒數(shù)比陽(yáng)轉(zhuǎn)子） 。3、氣孔。4、前間隙：（a）高壓側(cè)；（ b）低壓側(cè)。上面的順序基本上指的是超壓地區(qū)的螺桿壓縮機(jī)。這種機(jī)型在機(jī)械壓縮中的應(yīng)用，這一優(yōu)先次序是由 Kauder 和 Janicki 提出的[4] 。目前，膨脹間隙的優(yōu)先事項(xiàng)在應(yīng)用程序中的結(jié)果是不可用的。能源轉(zhuǎn)換的評(píng)估是以機(jī)械效率作為主要性能指標(biāo)。更重要的是旋轉(zhuǎn)移位機(jī)的容積效率。幾何評(píng)估的框架不包括對(duì)轉(zhuǎn)子的幾何形狀沒(méi)有直接影響的因素。容積效率水平代表間隙流量的影響。容積效率是受幾何參數(shù)影響的，如轉(zhuǎn)子齒數(shù)參數(shù)配對(duì)，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度，包角，長(zhǎng)徑比，差距和高度的設(shè)置。此外，剖面設(shè)計(jì)具有重要作用，因?yàn)樗怯绊懼饕g隙類(lèi)型的一種配置文件形式?；趨⒖?jí)嚎s機(jī)的配置文件的形式，對(duì)壓縮機(jī)的容積效率的影響是可變的。配置文件的任何變化都將直接影響間隙的配置和優(yōu)先順序，反過(guò)來(lái)又對(duì)壓縮機(jī)的泄露有直接影響。事實(shí)上，也應(yīng)考慮到改變分布會(huì)直接影響到機(jī)械尺寸（即最大輸送量） 。隨著長(zhǎng)度的線(xiàn)性增長(zhǎng)，交貨量變小，間隙的影響增大，而在三功率壓縮機(jī)的大小相關(guān)的交貨量增加。3間隙：幾何性能的驗(yàn)證在空運(yùn)行的選擇位移機(jī)器的發(fā)展框架中，幾何性能數(shù)據(jù)在進(jìn)行不同的配置文件的比較評(píng)估中是有幫助的。用熱力或者機(jī)械流值可以做到。在檢查過(guò)程中忽略轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)子包角，轉(zhuǎn)子與二維剖面性能數(shù)據(jù)（例如二維間隙長(zhǎng)度與勺面的關(guān)系） ，到目前為止的物理特征。然而，空間間隙長(zhǎng)度是不考慮的。將幾何壓縮參數(shù)（包角和轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度）轉(zhuǎn)移到產(chǎn)生的間隙現(xiàn)狀似乎是可取的?，F(xiàn)在的間隙優(yōu)先級(jí)取決于間隙的間隙高度的設(shè)置和輪廓本身。因此，對(duì)間隙條件的描述的各種方法應(yīng)在計(jì)算機(jī)輔助形式優(yōu)化程序的框架中建立并驗(yàn)證。3.1幾何間隙的情況第 4 頁(yè) 共 12 頁(yè)三維間隙之間的相互關(guān)系的評(píng)價(jià)可以有效地反映在轉(zhuǎn)子圖（圖2） 。轉(zhuǎn)子的位置是由領(lǐng)導(dǎo)室測(cè)定，其中的體積已經(jīng)達(dá)到零。在低壓側(cè)前間隙的影響很小，這不會(huì)考慮到性能數(shù)據(jù)中。不同包角的比較表明，隨著角度的增加，數(shù)字和間隙的總長(zhǎng)度將會(huì)增加。那里有一個(gè)相同的壓力比，更大的包角將導(dǎo)致一個(gè)更恒定的壓力梯度，這將導(dǎo)致更高的容積效率。這一評(píng)估僅適用于有恒定的理論流量的壓縮機(jī)。間隙條件可以采用于轉(zhuǎn)子，作為一個(gè)單一的差距變動(dòng)（例如在長(zhǎng)度或高度） ，改變其優(yōu)先級(jí)和容積效率的影響?；趨⒖?jí)嚎s機(jī)（下標(biāo)11壓縮機(jī)） ，簡(jiǎn)單的組合值的各自的差距表面產(chǎn)生的性能關(guān)系近似值∏ 1，因?yàn)樗羌俣ǖ娜莘e效率將下降到間隙面積比例（方程（1） ）.通過(guò)增加間隙長(zhǎng)度，間隙區(qū)域 Agap 抵達(dá)到每種情況下的間隙高度。 不同的壓縮機(jī)的相似性提供了可參考的交付量達(dá)到（即取決于齒數(shù)） 。圖2 轉(zhuǎn)子嚙合圖指定的轉(zhuǎn)子位置顯示的差距分析上圖：小包角，下圖：大包角。CG，套管間隙；BH，氣孔；IMC，嚙合間隙；HP，高壓。（1）和 FRMR GCGFGCGBHIMCGap lhllhlAlhA )()( ()())( ??????RapzVmax111)()(?第 5 頁(yè) 共 12 頁(yè)這個(gè)方法僅提供了一個(gè)粗略的估計(jì)的體積效率評(píng)估的概要特征與不同的變形角度。這是因?yàn)殚g隙區(qū)域不一定隨著包角的改變而改變，然而容積效率在一種近于不均衡的方式中會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)包角增加時(shí)，間隙所受影響在慢慢減少；隨著間隙總數(shù)的增加，我們可以得出間隙在一種近于不均衡的方式中相對(duì)于空隙面積而言會(huì)發(fā)生改變的結(jié)論，所以這個(gè)方程式可以表示如下(2)因而，性能代碼∏ 2代表著一個(gè)溫和的間隙區(qū)域所有的空隙的壓縮機(jī)和交貨量理論之間的關(guān)系。這個(gè)數(shù)量的總差距是通過(guò)添加在一起為機(jī)器的總差距而達(dá)到的。在螺桿壓縮機(jī)中，總差距數(shù)大致對(duì)應(yīng)于加權(quán)的差距。由于數(shù)量的個(gè)體差距類(lèi)型在相同的速率中是不會(huì)變化的，所以進(jìn)行個(gè)體差距類(lèi)型評(píng)估是有必要的。3.2 間隙類(lèi)型評(píng)估前面以包角和分段線(xiàn)性函數(shù)發(fā)生器的長(zhǎng)度為依據(jù)的計(jì)算不直接迎合氣隙面積。這意味著不同差距的實(shí)際意義是不被考慮的。通過(guò)內(nèi)部和外部的加權(quán)因素各自領(lǐng)域差距的性能數(shù)據(jù)將會(huì)被增加。（3） 通過(guò)研究一個(gè)間隙揭示內(nèi)在加權(quán)因子的影響，隨著壓縮機(jī)參數(shù)的變化也會(huì)導(dǎo)致間隙數(shù)量的變化，這也體現(xiàn)在對(duì)間隙面積差距的調(diào)查中。這個(gè)因素涉及到特定區(qū)域的一個(gè)間隙和全部區(qū)域內(nèi)的一個(gè)間隙。在恒定壓力下，差距高數(shù)值有一定的積極影響。外部加權(quán)因子的特定間隙類(lèi)型來(lái)自機(jī)器間隙，以及評(píng)估通過(guò)間隙面積和計(jì)數(shù)。因此，這個(gè)因素代表著平均面積每個(gè)間隙的特定類(lèi)型和平均面積的差距之間的關(guān)系。所以，這個(gè)性能代碼使所有重要的呈幾何圖案逐級(jí)增加的間隙以及變量值相結(jié)合，這些變量值根據(jù)不同的剖面形式和互相嚙合特性而變化。通過(guò)創(chuàng)建這些代碼，一個(gè)間隙類(lèi)型的面積將被輸入二次形式，間隙的表面組建作為一個(gè)整體只在線(xiàn)性形式，在間隙??????)()(()(1)211 FRGCMRFGCBHIMGapapGiiiii和 ??????TypeGiiapTyeGapyeeGap MRiTypeGaipeGapAiAzV,a,,,, max11,,,1 )()(()3( ??和和第 6 頁(yè) 共 12 頁(yè)類(lèi)型的全部區(qū)域有一種極端缺乏比例，這導(dǎo)致了一個(gè)令人不滿(mǎn)意的差距優(yōu)先的表示法。3.3單腔檢查的評(píng)估主要負(fù)責(zé)壓縮過(guò)程的腔體，在容積效率上有著決定性的影響。隨著包角的增加，間隙的總面積會(huì)增加，但是，過(guò)程腔的面積會(huì)大大減少。所以，在對(duì)前面定義的轉(zhuǎn)子位置高壓腔（HP）的一次檢查能夠幫助提供更深層的缺口性能價(jià)值。這些性能值的形成，被稱(chēng)為∏ 1，OCM 和∏ 3，OCM 是與∏ 1和∏ 3用相同的方式進(jìn)行的，在高壓腔的評(píng)估∏ 1，OCM 只有表面的差距，不需要考慮轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度的變化以及適當(dāng)?shù)馗牧嫉陌潜嚷?。?）間隙面積A Gap，1 來(lái)自于高壓腔內(nèi)各個(gè)間隙的結(jié)合，但是卻并不允許 間隙優(yōu)先級(jí)被確定。這種影響包括一個(gè)代碼∏ 3，OCM ，通過(guò)高壓腔 內(nèi)的氣隙和氣隙的總面積之間的關(guān)系會(huì)產(chǎn)生一個(gè)加權(quán)因子（方程（5） ） 。對(duì)與恒定包角而言，增加轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度避免地導(dǎo)致一個(gè)更均勻的壓力分布在整個(gè)機(jī)器，因此就會(huì)有更多的腔在在高壓和低壓面之間。（5）加權(quán)因子 αGap，i 因而，加權(quán)因子表達(dá)著機(jī)器高壓間隙類(lèi)型區(qū)域到全部間隙類(lèi)型區(qū)域的關(guān)系。解決這個(gè)問(wèn)題似乎是可取的，有相同的包角，齒對(duì)齒數(shù)不同是可以比較的。隨著齒數(shù)的增加，加權(quán)因子 αGap，i 會(huì)減少，這對(duì)應(yīng)于在個(gè)別間隙類(lèi)型優(yōu)先減少差距，和容積效率隨之提高。FRGCMRFGCBHIMCGap RGapOC AAzV)()()())( 1,,1,,,,1, max11,1, ?????和 ???TypeGaiap MRTypeGaiOCMAzV,1, max11,,1,3 )()()(??和第 7 頁(yè) 共 12 頁(yè)所有這些性能指標(biāo)基本上是適用于基于他們的間隙區(qū)域的值的機(jī)器的定性評(píng)價(jià)，而不是一個(gè)定量表示的容積效率和壓縮機(jī)的整體效率。它們將作為在不同的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的相對(duì)幾何評(píng)估的第一步（例如在計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化過(guò)程） 。4 在優(yōu)化中的應(yīng)用實(shí)施上述定義的性能代碼后，有必要檢查它們的輔助輪廓生成的有效性。為了這個(gè)目的，一個(gè)優(yōu)化策略的螺桿轉(zhuǎn)子型線(xiàn)的使用進(jìn)化的方法是采用[ 5 ]。轉(zhuǎn)子兩翼的表示是通過(guò)基于曲線(xiàn)（NURBS)的一個(gè)非均勻有理樣條方法（6） 。該參照機(jī)器的幾何參數(shù)列于表1。進(jìn)一步的優(yōu)化過(guò)程的一般要求是30個(gè)轉(zhuǎn)子和最多100000的優(yōu)化步驟的樣本大小。對(duì)齒轉(zhuǎn)子型線(xiàn)的曲線(xiàn)是由3個(gè)多項(xiàng)式表示，和12個(gè)控制點(diǎn)。表1 該參照機(jī)器參數(shù)（下表11）轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度 100mm嚙合關(guān)系（陽(yáng)-陰轉(zhuǎn)子） 3/5包角（陽(yáng)-陰轉(zhuǎn)子） 200°/120°間隙高度設(shè)置 0.1mm參數(shù)優(yōu)化 陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)，用 12 個(gè)控制點(diǎn)，多項(xiàng)式曲線(xiàn)：3，滾環(huán)固定，冠根界不固定表1 該參照機(jī)器參數(shù)配置文件生成的嚙合條件遵循一般齒輪傳動(dòng)法。由于間隙類(lèi)型對(duì)一般壓縮階段的一般過(guò)程的影響，忽略在低壓側(cè)前轉(zhuǎn)子間隙產(chǎn)生的性能數(shù)據(jù)?？紤]到這些只有在壓縮機(jī)的容積效率與其他間隙類(lèi)型相比較時(shí)的邊際影響。為了檢查數(shù)據(jù)的有效性，優(yōu)化過(guò)程中故意開(kāi)始于一個(gè)參考輪廓分歧很大的一個(gè)現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，見(jiàn)圖3。這反映在氣孔很大的相對(duì)面積。這項(xiàng)任務(wù)是為了確定最小化的性能數(shù)據(jù)是否用于修改配置文件生成的現(xiàn)代轉(zhuǎn)子型線(xiàn)，改變間隙區(qū)的關(guān)系，使其與正常的關(guān)系線(xiàn)在現(xiàn)代螺桿壓縮機(jī)。優(yōu)化的配置在圖3中可以看到。相關(guān)數(shù)據(jù)∏ 1到∏ 3，OCM 是通過(guò)壓縮機(jī)的容積效率與間隙面積之間的評(píng)估和百分比變化得到的。與參照機(jī)相比，間隙特性設(shè)定在百分之100，個(gè)別之間的基本差異可以看出。優(yōu)化結(jié)果表明，任何情況下剖面長(zhǎng)度增加了百分之10，通氣孔的面積會(huì)大大減少。相比于參照機(jī)，極小的∏ 1減少氣孔面積的百分之65，第二代嗎的 c.百分之70，最后代碼減少高達(dá)百分之90。很明顯，剖面量差距在吹孔面積減少上具有相對(duì)的特第 8 頁(yè) 共 12 頁(yè)征，因?yàn)榇悼酌娣e基本導(dǎo)致嚙合間隙擴(kuò)大。這不一定意味著在這些間隙間有一個(gè)線(xiàn)性互聯(lián)關(guān)系，代碼∏ 2相對(duì)于∏ 3，OCM 允許在剖面上有更大的改變，結(jié)果只在一個(gè)較小的比例間隙變化的氣孔。操作碼，沒(méi)有顯著的減少氣孔面積，而是顯示殼體間隙的較大變化。這可以通過(guò)轉(zhuǎn)子頂圓直徑的增加來(lái)解釋。這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的前面間隙面積減少。代碼∏ 3， OCM降低區(qū)域區(qū)的組成部分，尤其是對(duì)女性的轉(zhuǎn)子側(cè)，由于減少在女性冠圈和一個(gè)窄分布的陰轉(zhuǎn)子本身。適用代碼∏ 3，OCM 氣孔面積最大減少只能通過(guò)配置一個(gè)狹窄的實(shí)現(xiàn)形式，指出女性轉(zhuǎn)子。每個(gè)壓縮機(jī)中的間隙類(lèi)型面積分布圖5所示。該參照機(jī)器的配置文件的形式有間隙型分布是不典型的干式螺桿壓縮機(jī)。本文選擇輪廓已經(jīng)導(dǎo)致了一個(gè)非常大的氣孔面積，占孔隙面積百分之五十八。第二大面積的嚙合間隙占間隙面積的百分之三十六。陽(yáng)和陰轉(zhuǎn)子殼體間隙各占總面積的百分之三。比較中在高壓側(cè)前面的間隙占很小比例，達(dá)不到百分之一。最低的運(yùn)營(yíng)價(jià)值從∏ 1到∏ 3，OCM 會(huì)分布在每一種情況下不同的間隙區(qū)域。這種分布表現(xiàn)出個(gè)人的間隙加權(quán)內(nèi)的代碼框架，依賴(lài)于幾何參數(shù)。所有操作碼的效果在氣孔面積減少的程度不同，再加上增加的廓嚙合區(qū)和間隙面積。通過(guò)前面的間隙的作用仍然是一個(gè)次要的。代碼的比較表明，編碼∏ 3，OCM 達(dá)到各個(gè)地區(qū)最大的百分之七十七，百分之十二的氣孔面積，和百分之五的間隙面積。圖3 該參考剖面和解決方案，利用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的剖面圖3表示的優(yōu)化設(shè)置。左邊：∏ 1，中間：∏ 2，右邊：∏ 3，OCM （黑色） ，參考資料（灰色） 。第 9 頁(yè) 共 12 頁(yè)圖4 間隙面積與輸送量相關(guān)的百分比與目前使用的干運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子型線(xiàn)相比較表明，優(yōu)化過(guò)程中的推力包括間隙類(lèi)型的百分比，應(yīng)用不螺桿壓縮機(jī)領(lǐng)域走上了正軌，見(jiàn)圖五。特別是代碼∏3，OCM可以實(shí)現(xiàn)符合現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域分布的間隙類(lèi)型。對(duì)間隙面積關(guān)系的不精確的實(shí)現(xiàn)可能的原因可以歸結(jié)為剖面的生成過(guò)程的局限性和遵守一般的傳動(dòng)規(guī)律，現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)分布不一定需要遵守傳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。圖5 間隙類(lèi)型比例區(qū)第 10 頁(yè) 共 12 頁(yè)4修改幾何參數(shù)在發(fā)展框架的操作碼，需要對(duì)幾何變化的熱力學(xué)工作性能的影響進(jìn)行評(píng)估。在縱斷面優(yōu)化好的結(jié)果來(lái)看，也要檢查改變包角和間隙高度的影響，采用代碼∏3，OCM ，見(jiàn)圖六。本程序師對(duì)代碼∏ 3，OCM 進(jìn)行了優(yōu)化。參考點(diǎn)在200° 包角。角可以從140°變化到 220°。圖6 操作碼∏3，OCM/ （∏3，OCM ）OPT 的變化對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子包角和間隙高度的影響（參考陽(yáng)包角=200°） 。OPT，最后基于操作代碼 ∏3，OCM 型優(yōu)化配置結(jié)果：（a）所有間隙高度設(shè)置：0.1mm， （b）相互嚙合的間隙高度的變化：+0.1mm， （c）陽(yáng)套管間隙高度的變化：+0.1mm， （d）陰套管間隙高度的變化：+0.1mm，和（e）前間隙高度的變化（高壓）：+0.1mm可以觀(guān)察到當(dāng)包角小時(shí)，性能數(shù)據(jù)關(guān)系小于一。數(shù)據(jù)大于一說(shuō)明小包角保持腔的體積不見(jiàn)降低容積效率。因此，改變間隙面積比的唯一途徑是改變的包角。然而，可以觀(guān)察到性能下降值與較大包角之間的關(guān)系。隨著從大到小包角的減少梯度不斷陡峭，最大限度地減少性能的價(jià)值關(guān)系會(huì)導(dǎo)致容積效率的增強(qiáng)。隨著包角的增大，腔容積會(huì)逐漸變小，將導(dǎo)致一個(gè)較大規(guī)模的壓縮機(jī)。在代碼生成過(guò)程中，間隙分布比增加包角與整機(jī)尺寸的增加相比較，表明會(huì)降低容積效率的影響。第 11 頁(yè) 共 12 頁(yè)此外，隨著包角的變化，一個(gè)單一的間隙型間隙高度會(huì)改變0.1mm。在間隙類(lèi)型增加的影響，特別市嚙合間隙，對(duì)螺桿壓縮機(jī)的容積效率已經(jīng)得到充分的研究[4]。在文獻(xiàn)[4]中可以找到被轉(zhuǎn)移到所有的干運(yùn)動(dòng)螺桿增壓器與一個(gè)3-5齒的關(guān)系。這清楚的表明了嚙合間隙和腔的容積效率的主要影響因素。對(duì)于腔間隙而言，陽(yáng)套管間隙對(duì)性能的影響大大超過(guò)陰套管間隙。這與陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù)少有關(guān)。在這些間隙比較中，高壓側(cè)前間隙對(duì)容積效率的影響不大。這種行為是由操作碼∏ 3，OCM 表示。常規(guī)包角和間隙改變 0.1mm，改變嚙合間隙對(duì)操作碼的關(guān)系影響最大。接下來(lái)是套管間隙對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子側(cè)，對(duì)陰轉(zhuǎn)子側(cè)，并且高壓側(cè)前間隙影響最小。間隙包角區(qū)的操作碼變化的影響程度不同。與小包角比較，個(gè)體間隙的相對(duì)影響力上升，對(duì)嚙合間隙和陽(yáng)轉(zhuǎn)子殼體的間隙的影響明顯上漲。這可以解釋為陽(yáng)轉(zhuǎn)子的低齒數(shù)與陰轉(zhuǎn)子相比。隨著包角的增大，間隙高度對(duì)操作碼的影響減小，因此，低齒數(shù)對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子的影響越來(lái)越小。然而，很定的間隙高度的變化對(duì)嚙合間隙的操作碼和容積效率關(guān)系的影響最大。4總結(jié)和展望描述了這項(xiàng)研究中的操作碼相對(duì)于螺桿壓縮機(jī)運(yùn)行性能的對(duì)比評(píng)價(jià)，得出這種類(lèi)型機(jī)器的幾何參數(shù)。操作碼與一個(gè)二維表示的相比，這里介紹的代碼考慮到轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度和包角，實(shí)現(xiàn)了在評(píng)價(jià)中的最大的有效性。內(nèi)部和外部的加權(quán)因子，連接和間隙優(yōu)先級(jí)比較直接和交互，可以擴(kuò)展操作碼的有效性。如果這里介紹的代碼是與縱斷面優(yōu)化相關(guān)，高壓腔的相關(guān)價(jià)值會(huì)成為目標(biāo)導(dǎo)向?？傊?，幾何性能規(guī)范的發(fā)展表明，可以比較不同的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)和通過(guò)這種方式設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。這里所描述的幾何參數(shù)之間的相互關(guān)系提供了在開(kāi)發(fā)過(guò)程的早期階段評(píng)估自己的比較效率的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)的選擇。下一步將要檢查的代碼適用于其他各種幾何參數(shù)，如長(zhǎng)度–直徑比，并處理不同的間隙高度。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)或全面的熱力學(xué)模擬計(jì)算（例如通過(guò)卡西姆[ 3，4 ]） ，可以作為比較的基礎(chǔ)。從純轉(zhuǎn)子幾何擴(kuò)展到一半壓縮機(jī)的幾何形狀，從而決定能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的充電周期間隙的影響的幾何關(guān)系仍然是可取的。第 12 頁(yè) 共 12 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1]Rinder,L.Schraubenverdichter(Screw compressor),1979(Springer Verlag,New York).[2]Stosic,N.,Kovacevic,A.,and Smith,I.K.Screw compressors:mathematical modeling and performance calculation,2005(Springer Verlag,Heidelberg).[3]Helpertz,M.Methode zur stochastischen Optimierung von Schraubenrotorprofilen.Dissertation,Universitat Dortmund,2003.[4]Kauder,K.and Janicki,M.The influence of clearance flows on the working behaviour of screw compressors.Schraubenmaschinen 2006,VDI-Berichte No.1932,Dusseldorf,2006.[5]Berlik,S.Directed evolutionary algorithms.Dissertation,Universitat Dortmund,2006.[6]Hauser,J.,Brunner,A.,and Kauder,K. Rotor profile generation and optimization of screw machines using NURBS.In Proceedings of the 19th International Compressor Engineering Conference,Purdue,July 2008.