摘要：针对旋叶式压缩机排气压力精准监测难问题,提出了基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)改进泄压阀的旋叶式压缩机排气压力感知方法。首先,依据旋叶式压缩机泄压阀结构特点,结合FBG传感理论,建立了膜片式压力传感器模型,揭示了压力与中心波长的映射关系;其次,设计了基于泄压阀的三段式FBG压力温度复合传感器,理论分析表明该传感器灵敏度为304.26 pm/MPa;最后通过仿真实验分析,研究了膜片半径、厚度对传感器灵敏度的影响,得到了最优半径与厚度组合(R=5 mm,h=0.6 mm),实验灵敏度为330.78 pm/MPa,研究对旋叶式压缩机状态监测及功耗控制具有重要的理论和实际工程价值。

摘要：针对涡旋型线齿头修正最优参数难以确定的问题,综合考虑齿头修正对基元腔气体力与齿头强度的影响,推导双圆弧加直线修正方法几何模型,建立双圆弧加直线修正方法参数化模型,解析涡旋齿头修正后压缩机气体力、齿头修正面积计算公式,研究了各修正参数对气体力与涡旋齿头修正面积的影响规律。以气体力峰峰值、涡旋齿修正面积为优化目标,齿头修正参数为设计变量,基于多目标遗传优化算法对修正参数进行优化设计。涡旋齿头面积基本不变的情况下,径向、切向气体力峰峰值下降最大达到22.61%,研究结果可为修正涡旋齿气体力解析计算、齿头修正最优参数选取提供理论依据。

摘要：为提高旋叶式压缩机容积效率与动态接触特性,基于等距曲线包络原理,推导并建立了多项式曲线-圆弧曲线缸体型线数学模型,在保证压缩机密封性能前提下,压缩机基元容积效率得到提升,增加了4.36%;基于刚柔耦合动力学理论,建立了压缩机柔性叶片、刚性转子与组合型线缸体多刚柔耦合动力学模型,研究了新型压缩机叶片动态接触激励。结果表明:叶片与缸体最大接触力F_(m)较改进前减少18.59%,且振荡波动相对减小;叶片转子槽两侧的最大支反力R_(1)、R_(2)数值较改进前分别减少9.29%、12.09%。缸体型线改进后,新型压缩机具有更高的压缩效率,且叶片与缸体、转子的接触力有明显下降,有助于减小缸体、转子受叶片的冲击,降低叶片磨损、提高机械效率。

摘要：为揭示旋叶式压缩机排气阀片启闭运动规律及影响因素,建立排气阀片单质点模型,借助四阶Runge-Kutta算法求解,研究排气阀片启闭过程运动规律,分析阀片有效工作长度、质量及弹力与阀片振动位移的关联关系;而后,搭建旋叶式压缩机排气阀片开度试验台,开展排气阀片位移测试,以验证旋叶式压缩机排气阀片运动模型的合理性;进而,研究阀片升程、厚度等设计参数对阀片位移的影响规律。研究结果表明:理论计算结果与试验规律较为吻合;增大升程限制器圆弧段长度可减小排气阀片颤振;阀片厚度过大,阀片将无法全开,导致出现过压缩问题。