变基圆半径涡旋膨胀机型线参数的优化选取

发布时间：2022-01-10 12:20

　　涡旋型线在涡旋膨胀机的优化设计中发挥着重要作用。目前对变基圆半径涡旋型线的研究大多集中于几何、数学模型的建立和推导,缺乏对型线参数选取的深入研究。为了弥补上述不足,采用粒子群算法对变基圆半径涡旋型线的参数进行优化选取。首先,建立了变基圆半径涡旋型线的啮合盘径和变基圆半径涡旋膨胀机膨胀比的数学模型;其次,分析了基圆变化系数对变基圆半径涡旋膨胀机性能的影响;最后,对变基圆半径涡旋型线的参数进行了单目标和多目标优化。优化后得到在啮合盘径和膨胀比各自取得极值时基圆半径和基圆变化系数的取值,以及以啮合盘径和膨胀比为共同优化目标时基圆半径和基圆变化系数的非劣解集。研究结果可为涡旋膨胀机的型线设计提供参考。 

【文章来源】：工程设计学报. 2020,27(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同k对应的变基圆半径涡旋型线

选取a=3.2 mm，α=2π/9，φe=20.41，根据式（4)得到基圆变化系数k与啮合盘径D的关系曲线，如图2所示。根据图2可知，在其他参数一定的情况下，啮合盘径D随着基圆变化系数k的增大而增大，且两者呈线性正比关系，故基圆变化系数k的选取对啮合盘径D有重要影响。

选取a=3.2 mm，α=2π/9，φe=20.41，根据式（6)和式（7）得到基圆变化系数k与各膨胀腔容积Vi的关系曲线，如图3所示。由图3可知：在啮合盘径D一定、相同的基圆变化系数k下，涡旋膨胀机各腔容积由内向外依次变大，这是涡旋膨胀机能够实现膨胀功能的原因；k越小，各膨胀腔的容积越大。这就说明，在相同啮合盘径D下，选取较小的基圆变化系数k可以增加有效容积，从而优化膨胀机的性能。

【参考文献】：
期刊论文
[1]涡旋压缩机的变基圆型线研究[J]. 丁佳男,张英莉,岳向吉,巴德纯.  东北大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]变基圆半径渐开线涡旋齿形的修正[J]. 唐景春,贾卿晨,李晨凯.  低温与超导. 2017(02)
[3]三段基圆渐开线涡旋型线的多目标遗传算法优化[J]. 刘涛,侯富勇,李传恒.  流体机械. 2015(08)
[4]变基圆渐开线涡旋体热弹性耦合分析[J]. 唐景春,查生凯,韩坤.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(09)
[5]变基圆半径渐开线涡旋膨胀机的研究[J]. 王吉岱,张臻臻,魏军英.  流体机械. 2014(06)
[6]基于小生境遗传算法的通用涡旋型线优化研究[J]. 王立存,Sinan H. Hussain,明勇.  压缩机技术. 2008(06)
[7]基于多目标遗传算法的涡旋型线形状优化[J]. 陈进,张永栋,宋立权,王立存.  机械工程学报. 2005(01)
[8]涡旋式膨胀机泄漏损失的数值计算与分析[J]. 王向红,沈永年,王洪明.  流体机械. 2002(09)



本文编号：3580698