摘要：双螺杆膨胀机作为一种能够适应气液两相余热回收的设备具有非常大的应用市场。但是目前仍缺乏其在部分工况下的理论研究,从而导致工程设计容易产生偏差。为解决该问题,本文建立了变负荷工况下双螺杆膨胀机工作过程的数学模型,完成了转子型线设计、型线间隙计算、几何过程量计算,引入了泄漏及换热模型,提出了部分负荷下吸气过程的吸气压力修正模型,同时整理了可用于简化计算的修正参数。利用实际应用进行实验。验证结果表明:双螺杆膨胀机可以在工况波动较大的情况下稳定运行,并具有优良的变负荷工作性能;当负荷降低时,吸气压损有利于膨胀机压差降低,泄漏量降低,效率升高;从100%到65%负荷工况下,容积效率从78.87%升高到84.76%,绝热效率从66.81%升高到74.25%;与实验数据对比表明,本文提出的吸气压力修正模型中流量计算的误差可控制到3%以内;模型解决了部分负荷下的性能计算问题,使得理论模型能够更好地贴合实际应用,保证了双螺杆膨胀机主机选型计算的准确性。

摘要：针对现有双螺杆膨胀机螺杆转子在工作过程中承受的轴向力较大的问题,提出采用交叉轴锥形螺杆转子结构,减小螺杆转子轴向力;建立了交叉轴锥形螺杆转子三维模型;使用双螺杆膨胀机的工作过程模型,确定了工作情况下螺杆转子所受的温度和压力载荷;使用ANSYS软件对螺杆转子在温度和压力作用下的变形和轴向力进行了分析。结果显示,交叉轴锥形螺杆结构对减小双螺杆膨胀机转子轴向力有较好的效果。

摘要：为了避免螺杆转子在周期性变化的流体作用下发生共振,通过UG三维造型软件建立阴阳螺杆转子分析模型,采用弹簧单元模拟实际轴承约束,基于ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行了模态分析。结果表明:双螺杆膨胀机的阳转子固有频率比阴转子小;只要外部激振频率避开转子的固有频率,螺杆转子就可以稳定可靠的运行。通过模态分析为螺杆转子的设计与优化提供了参考。

摘要：为合理设计螺杆膨胀机转子间配合间隙,以阴阳转子为研究对象,通过SolidWorks对阴阳转子进行建模,并导入ANSYS Workbench对其进行静力学分析,得出转子在高速转动下应力与应变的分布规律,为螺杆类机械转子间配合间隙的设计提供了参考。