渦旋式流體機械與渦旋壓縮機

前言

　　渦旋式流體機械，是一種新型、高效、節(jié)能、省材的容積式流體機械。其工作原理是：依靠兩渦旋盤上的渦旋齒的多點嚙合形成多個月牙形封閉工作容積，在曲軸和專門的防轉(zhuǎn)機構(gòu)的帶動和制約下，兩渦旋盤之間實現(xiàn)相對公轉(zhuǎn)平動，嚙合點沿著齒壁連續(xù)移動，所形成的月牙形工作腔實現(xiàn)周期性的容積變化，從而實現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出，完成氣體的壓縮和輸送。早在1905年法國工程師Cruex就發(fā)明了渦旋發(fā)動機并申請美國專利，但在之后的70年里并沒有得到工業(yè)應(yīng)用，其重要原因是當(dāng)時一些關(guān)鍵技術(shù)還沒有解決，也不具備高精度渦旋型線的加工能力。自20世紀(jì)80年代以來，由于高精度數(shù)控加工技術(shù)的迅猛發(fā)展和能源危機對高效產(chǎn)品的需求，給渦旋機械的發(fā)展帶來了機遇。渦旋機械以其結(jié)構(gòu)緊湊、高效節(jié)能、微振低噪和可靠性高等優(yōu)點，已被廣泛地應(yīng)用于空調(diào)、制冷、各種氣體壓縮、增壓器、真空泵和液壓泵等領(lǐng)域。目前，在大氣量范圍使用、提高加工質(zhì)量和產(chǎn)品性能以及降低成本等方面，人們正在繼續(xù)探索和努力?！　”緯蓜⒄袢骶?，王君和強建國任副主編，由杜桂榮主審。參加編寫的還有彭斌、劉濤、劉興旺、趙熳、李超和馬小禮等。本書包含了作者和其同伴們20多年來對渦旋機械的理解、理論研究成果和設(shè)計開發(fā)的實踐經(jīng)驗。主要作者1985～1986年在英國學(xué)習(xí)期間，收集了有關(guān)渦旋壓縮機的資料，回國后于1987年開始渦旋機械的研究，又于1994年到日本靜崗大學(xué)與日本渦旋壓縮機權(quán)威專家進行為時半年的渦旋壓縮機的合作科研。多年來，作者和他領(lǐng)導(dǎo)的課題組在渦旋壓縮機的型線嚙合理論、線型修正、機構(gòu)模型、徑向隨變技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計方法和多渦旋齒結(jié)構(gòu)等方面取得了大量科研成果；承擔(dān)國家和省部級科研開發(fā)課題多項，獲得多項國家發(fā)明專利，撰寫學(xué)術(shù)論文200余篇，并研制了多種用途的樣機產(chǎn)品。其中，QWR90－3.75Ⅲ型渦旋式空調(diào)壓縮機被國家科委等五部委推薦為1997年國家重點新產(chǎn)品，并于1999年獲甘肅省科技進步一等獎和國家科技進步三等獎?！　”緯且徊咳嫦到y(tǒng)描述渦旋機械的專著，適合制冷、空調(diào)、流體機械及化工機械等專業(yè)中等以上的工程技術(shù)人員閱讀，也可供大專院校師生參考?！　〕鲜鋈藛T外，先后參加蘭州理工大學(xué)渦旋壓縮機課題組的人員還有歐陽林子、於時才、海建中、白仕保、陳明義、陳仰賢、邵兵和王英等。

內(nèi)容概要

渦旋式流體機械，是一種新型、高效的容積式流體機械。渦旋機械以其結(jié)構(gòu)緊湊、高效節(jié)能、微振低噪和可靠性高等優(yōu)點，已被廣泛地應(yīng)用于空調(diào)、制冷、各種氣體壓縮、增壓器、真空泵和液壓泵等領(lǐng)域。    本書是一部系統(tǒng)描述渦旋機械的專著，主要對渦旋機械的運動特性與型線的嚙合、渦旋齒型線及其幾何理論、渦旋齒型線修正、渦旋機械的設(shè)計與加工、渦旋壓縮機的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用等作了詳盡的闡述。        本書供制冷、空調(diào)、流體機械及化工機械等專業(yè)的工程技術(shù)人員參考，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

前言主要符號表第1章　渦旋機械概述　1.1　渦旋機械的結(jié)構(gòu)原理　1.2　渦旋壓縮機的主要特點　1.3　渦旋機械的發(fā)展歷史　1.4　渦旋機械的應(yīng)用領(lǐng)域　1.5　渦旋機械理論的研究現(xiàn)狀　1.6　渦旋機械的發(fā)展趨勢　參考文獻第2章　渦旋機械的運動特性與型線的嚙合　2.1　公轉(zhuǎn)型和回轉(zhuǎn)型渦旋機械　2.2　渦旋機械的機構(gòu)模型　2.3　渦旋型線的嚙合理論　參考文獻第3章　渦旋齒型線及其幾何理論　3.1　渦旋壓縮機的工作原理　3.2　圓漸開線渦旋齒的幾何理論　3.3　渦旋齒壁型線的生成　3.4　渦旋齒型線　參考文獻第4章　渦旋齒的型線修正　4.1　型線修正的意義　4.2　渦旋齒雙圓弧修正齒形生成的圖解法　4.3　雙圓弧修正的解析法設(shè)計　4.4　渦旋齒雙圓弧修正的原理　4.5　多對圓弧修正方法　4.6　其他修正方法　參考文獻第5章　多渦旋齒型線和型線修正　5.1　雙渦旋齒渦旋壓縮機的工作過程　5.2　多渦旋齒渦旋盤的幾何理論　5.3　多渦旋齒型線　5.4　多渦旋齒的型線修正　參考文獻第6章　渦旋機械的力分析　6.1　單渦旋齒氣體力分析　6.2　雙渦旋齒氣體力分析　6.3　非整數(shù)圈渦旋齒的氣體力分析　6.4　渦旋機械主要零件的受力分析　參考文獻第7章　渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)與渦旋機械的應(yīng)用　7.1　渦旋壓縮機的類型　7.2　全封閉渦旋壓縮機　7.3　開啟式渦旋壓縮機　7.4　渦旋機械的傳動機構(gòu)　7.5　渦旋機械的軸向隨變　7.6　渦旋機械的徑向隨變　7.7　渦旋機械的密封　7.8　渦旋機械的潤滑　7.9　渦旋壓縮機的動平衡　7.10　渦旋機械的應(yīng)用　參考文獻第8章　渦旋壓縮機熱力過程與傳熱　8.1　渦旋壓縮機熱力過程方程　8.2　渦旋壓縮機的泄漏模型　8.3　渦旋壓縮機的能量方程　8.4　渦旋壓縮機的工作循環(huán)　8.5　壓縮機中的傳熱　參考文獻第9章　渦旋機械的設(shè)計與加工

章節(jié)摘錄

　　第1章 渦旋機械概述　　1.1 渦旋機械的結(jié)構(gòu)原理　　渦旋機械是一種新型容積式流體機械，主要由動渦旋、靜渦旋、防自轉(zhuǎn)機構(gòu)、曲軸和支架體等零部件組成，如圖1-1所示。其中，兩渦旋盤偏心一定距離相對旋轉(zhuǎn)180°對插在一起。這樣兩渦旋盤上的渦旋齒之間實現(xiàn)多點嚙合，形成了多組月牙形封閉的工作腔容積；隨著主軸的旋轉(zhuǎn)，所形成的多個嚙合點沿著渦旋齒齒壁由外向內(nèi)連續(xù)移動，所形成的多組月牙形工作腔容積逐漸由大變小，從而實現(xiàn)封閉工作腔容積的周期性變化，進而實現(xiàn)了氣體的吸人、壓縮和排出?！　訙u旋和靜渦旋的結(jié)構(gòu)十分相似，都是由端板和端板上伸出的渦旋齒所組成，在工作中一渦旋盤靜止不動，稱之為靜渦旋盤，而另一渦旋盤作公轉(zhuǎn)平動，稱之為動渦旋盤。動渦旋盤如圖1-2所示?！　訙u旋在專用的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)的約束下，由主軸帶動作公轉(zhuǎn)平動（即無自轉(zhuǎn)，只有公轉(zhuǎn)），這種特定的裝配和運動，使得動、靜渦旋齒之間所形成的多對月牙形封閉工作腔容積由大變小，實現(xiàn)周期性的容積變化。當(dāng)主軸處于某一旋轉(zhuǎn)角度時，最外圈的一對封閉的工作腔容積開啟，吸氣過程開始；當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)一周后，這一對工作腔關(guān)閉，形成封閉的工作腔容積，吸氣過程結(jié)束；同在這新吸氣腔形成的這一轉(zhuǎn)中，前一轉(zhuǎn)所形成的封閉吸氣腔已同時開始壓縮過程?！　　?/pre>








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