以冷藏陈列柜为例研究了采用涡旋压缩机的中间注液循环系统的最佳中间状态,以及最佳中间压力随冷凝温度和蒸发温度的变化规律.比较了R22与R407c两种不同工质在相同工况下的最佳中间压力和最佳中间压力下的性能系数,结果表明R407c替代R22可行,两种工质的各种性能基本相当.

为了研究带经济器的涡旋压缩机制冷循环,从压缩机的实际工作过程出发,结合制冷系统的部件特点建立了带经济器的涡旋压缩机制冷循环的数学模型,分析了辅助回路使用热力膨胀阀系统的各种情况下的动态特性.仿真结果表明 最合理的开孔位置在吸气腔刚刚闭合处,此时可以最大限度保证系统在低温工况时的实际制热性能,同时较好兼顾系统的经济性.开孔位置在一定范围内变化对于系统的经济性、安全性影响并不明显,但系统在低温工况下的制热量将有明显变化.该研究对于带经济器的螺杆压缩的准二级系统同样适用.

针对传统的单尺度信号分析在故障特征的表达上有很大的局限性,引入多尺度排列熵,对不同尺度下的涡旋压缩机振动信号进行了定量分析,并通过马氏距离实施故障诊断.实验结果表明,与单尺度排列熵相比,多尺度排列熵能够对不同故障的复杂性进行准确的描述,反映了不同尺度下故障特征的变化趋势.此外,选择合适尺度下的排列熵作为故障诊断的特征参数,既节省了时间,又可以提高诊断的准确率.

提出了一种新型等壁厚圆弧—线段涡旋齿组合型线,该型线由圆弧和线段交替组合而成,建立了该型线的基本几何理论,并将该型线拓展到双涡旋齿场合,得到了双涡旋齿圆弧-线段组合型线。将该组合型线与圆渐开线型线所构成的涡旋齿进行了多方面的比较,结果表明,在相同的占用空间内,该型线具有较大的容积利用率和内容积比,能较大程度地增加吸气量、提高压缩比和减小涡旋盘尺寸,同时也具有设计加工简单等优点。

从空调企业对压缩机仿真性能需求的实际出发,采用美国空调与制冷协会标准ANSI/ARI 540提供的＂三次方十系数＂方法对某品牌的定转速涡旋压缩机进行了性能参数的仿真模型建立,同时对压缩机质量流量和输入功率进行了吸气过热度的修正。在制冷剂物性计算方面本文采用了NIST Refprop7.0物性计算软件,通过Refprop在Matlab仿真程序中的调用顺利实现热物性与传输特性计算。该压缩机仿真模型精度较高且调用方便,为制冷系统仿真奠定了基础。

在涡旋压缩机型线的设计中,为了提高涡旋盘的面积利用率、涡旋压缩机的吸气容积,针对组合涡旋型线,建立了以组合涡旋型线行程容积为目标函数的数学模型。基于MATLAB遗传算法工具箱,对该目标函数进行优化,将优化结果与不同参数下组合型线及单一渐开线的行程容积对比,得到了行程容积较大的优化组合涡旋型线。

基于质量守恒和能量守恒定律建立了无油涡旋空气压缩机压缩过程数学模型，模型采用单腔控制容积法，以月形容腔作为控制容积，考虑了压缩过程中的换热效果以及气体泄漏。模型充分反映了压缩腔旋转过程中的体积、质量、温度、压力的变化过程。数学模型仿真值和压缩机的实测值吻合，达到了较好的预测效果。该研究为无油涡旋空气压缩机的设计奠定了理论基础。

转速对变频涡旋压缩机压缩性能的影响规律尚不完全明确。为探寻转速对变频涡旋压缩机压缩性能的影响规律,从理论上分析了转速对变频涡旋压缩机单位曲柄转角下的排气量、压缩终了内压力及单位质量有效气体获得的多变压缩能量头的影响规律。理论分析发现,受转速引起的泄漏量变化的影响,单位曲柄转角下的排气量、压缩终了内压力及单位质量有效气体获得的多变压缩能量头均随转速的降低而减小,说明变频涡旋压缩机在低转速下的压缩性能欠佳。试验测试结果证明了理论研究所得结论的正确性。研究结果对变频涡旋压缩机的研发和使用有较强的指导意义。

综述了目前市场上常见的几种涡旋压缩机并联方案。以油气平衡并联方案为例,讨论了压缩机并联方案的设计要点。最后,给出了一种采用变频器来制造两台压缩机能力差异的方法,进而来模拟压缩机并联后油位的变化情况。

为了分析涡旋压缩机运动机构的动力特性和运动规律,根据涡旋压缩机的结构和工作原理,采用三维实体建模和虚拟样机软件对其运动机构进行了三维实体建模,通过涡旋压缩机的运动仿真,获得了准确的运动学参数曲线,保证了涡旋压缩机设计的正确性和可靠性,提高了整体设计效率和精度。