爪式流体机械中曲爪与直爪转子的性能对比.pdf

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1、56FLUIDMACHINERYVo1．42，No．10，2014文章编号：1005—0329(2014)10—0056—05爪式流体机械中曲爪与直爪转子的性能对比姜希彤，刘晓红，王君，宋永兴(1．中国石油大学(华东)，山东青岛266580；2．济南市政工程设计研究院(集团)有限责任公司，山东济南250002)摘要：将爪式流体机械的曲爪型和直爪型转子在型线构成、工作过程、受力变形进行对比。分析两种转子在工作性能方面的不同，并对转子的流场和受力进行数值模拟。研究结果表明：在相同半径条件下，直爪型转子的相对余

2、隙容积小比曲爪型转子，曲爪型转子的压力比和压缩效率高于直爪型转子。直爪转子的最大应力小于曲爪转子，爪背无应力集中现象，力学性能好，承载能力强。关键词：直爪型转子；曲爪型转子；压缩效率；受力中图分类号：TH452文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．10．012PerformanceComparisonBetweenCurvedClawRotorAndStraightClawRotorofClawTypeFluidMachineryJIANGXi—tong；LIU

3、Xiao．hong；WANGJun；SONGYong．xing(1．ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China；2．JinanMunicipalEngineeringDesign＆ResearchInstituteCo．Ltd．，Jinan250002，China)Abstract：Thestraightrotorandcurvedrotorofclawtypefluidmachinerywerecomparedintermsoftheprofilecon

4、struction，workprocessandstress．Twokindsofrotorwereanalyzedindifferentperformanceandwerenumericallysimulatedintheflowfieldandforcefield．Theresultsshowedthattherelativeclearancevolumeofstraightclawrotorwassmallerthancurvedclawrotorun—dertheconditionofthesam

5、eradius．Thepressureratioandthecompressionefficiencyofcurvedclawrotorwerehigherthanstraightclawrotor．Themaximumstressofstraightclawrotorwaslowerthancurvedclawrotor．Thestraightclawrotorhadnostressconcentrationphenomenononclawback，andithadgoodmechanicalperfo

6、rmance，strongbearingcapacity．Keywords：straightclawrotor；curvedclawrotor；compressionefficiency；stress1前言面，文献[8—10]分析了爪式流体机械详细的工作过程，包括吸气过程、压缩过程、排气过程和混爪型干式流体机械在半导体、石油化工、核工合过程；在数值模拟方面，文献[11，12]提出了利业、医药、生物制品以及食品等领域都有着比较大用Fluent软件分析和模拟爪式流体机械工作过程的应用L1J。其中以干式无油润滑

7、、工作腔内无中压力场和温度场等的方法。但是，现有文献并摩擦副；回转运动、运行稳定、可实现高转速工作；没有对曲爪型和直爪型转子在工作过程和受力变可实现压缩机和膨胀机的多级串联、结构紧凑；无形方面进行分析。易损件、可靠性高、使用寿命长等特点，势必会在本文通过对爪式流体机械的曲爪型和直爪型各个行业有着更加广泛的应用。转子在工作过程及受力情况等方面的对比，分析，爪式流体机械的研究中，在型线方面，文献了曲爪型转子与直爪型转子流体机械在工作性能[6，7]提出了曲爪型转子、直爪型转子以及特殊(如：压缩效率、余隙容积、容

8、积利用效率和受力爪型转子的型线方程以及构建方法；工作过程情况等方面)的不同。得出这2种型式转子的性收稿日期：2014—05—21基金项目：山东省自然科学基金资助项目(ZR2011EEQ020)；青岛市科技发展计划项目(12—14-7-(4)-jch)2014年第42卷第1O期流体机械57能优劣。对爪式流体机械转子的理论研究及创新与另一个转子上的直线CD共轭；摆线线FG与另设计具有重要意义。一个转子上的点c共轭；圆弧AG与另一个