两级旋叶式膨胀机动力特性的理论研究.pdfVIP

2010年第38卷第3期 流 体 机 械 17 文章编号：2010)03—0017-_05 两级旋叶式膨胀机动力特性的理论研究 王 猛 。赵远扬，李连生，夏春礼，束鹏程 (西安交通大学，陕西西安 710049) 摘 要：两级旋叶式膨胀机与传统旋叶式膨胀机在结构上有着明显的差别，能够实现更高的容积膨胀 比，适合用于 R410A等具有较高膨胀比的制冷系统。本文通过对两级旋叶式膨胀机运动和受力特征的分析，建立了滑片的受力模型， 并应用该模型对拟开发的两级旋叶式膨胀机进行动力计算 ，分析比较了滑片的运动和所受各种力的计算结果 ，重点讨论 了背压对滑片顶部与气缸壁面间接触力的影响，得出将滑片两侧工作腔中高压腔内工质引入背压腔的方法更适合于两 级旋叶式膨胀机。 关键词：旋叶式膨胀机；两级；滑片；动力分析；背压 中图分类号：TB653 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．03．004 TheoreticalResearchonDynamicCharacteristicofRotaryVaneExpander WANG Meng，ZHAO Yuan-yang，LILian-sheng，XIA Chun-li，SHU Peng-cheng (XianJiaotongUniversity，Xian710049，China) Abstract： Therearesignificantdifferencesbetweenthetwo—stagerotaryvaneexpanderandthetraditionalone，thetwo—stagero- tary vaneexpandercanreachhighervolumetricexpansionratio，andissuitablefortherefrigerationsystem withR410Aasrefrig- erant，whichpossesseshig【hexpansionratio．A dynamicmodelofthevanewasdevelopedbyanalyzingthecharacteristicsofthe motionandforcesofthetwo-stagerotary vaneexpander．Utilizedthismodelfordynamiccalculationinthisnewtypeofexpander， analyzedtheresultsofthemotionandforcesofthevane，especiallytheinfluenceofthebackpressureonthecontactforcebe— tweenthetopofvaneandinnercylinderwall，andconcludedthatbyintroducingtherefrigerantfrom thehigherpressureexpan— sionchamber，oneofthetwoexpansionchambersbesidesthevanewhichhasahigherpressure，tothebackpressurechamberis aproperwayfortwo—stagerotary vaneexpander． Keywords： rotaryvaneexpander；two-stage；vane；dynamicanalysis；backpressure 1 前言 具有更高膨胀比的新型膨胀机。文献 [9]开发了 针对 R410A小型制冷系统的速度型培尔顿式膨 近几年，将膨胀机用于跨临界 CO：系统的研 胀机，其等熵效率为 32％左右，可使 COP提高 究开展得较为广泛，并取得了良好的效果，有效地 5．8％。旋叶式膨胀机具有结构简单紧凑、体积小 提高了系