喷油螺杆压缩机工作过程的研究及应用(3)

喷油螺杆压缩机工作过程的研究及应用.pdf

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实验观察发现，两个啮合的转子之间，以及转子与气缸之间的间隙内一般都充满了油。基于这个事实，本文对喷油引起的摩擦损失进行了计算。其中，转子与气缸之间的间隙被简化为如图$所!"，!到!"$"!!的所有油滴#!!

为了简化计算，可以通过使用索特尔平均直径来避免将油滴分组带来的麻烦。此时，相应的换热量表示如下：

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气体与壁面上油之间的换热表示为：%#%&/%)$

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式中/%)$—

——近似代表换热面积%—

——用来修正换热面积及换热系数引起的偏差的系数%+%油气混合物的泄漏

假设油气混合物在泄漏间隙内为分层流动，相应的油气泄漏流量为：

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其中：

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%+$喷油引起的功率损失

与喷油有关的功率损失包括三个方面：油及油中溶解气体的压缩，油的剪切摩擦以及油的离心加速。

根据相平衡原理，任一时刻工作腔内的油压等于气体压力，据此可确定油的压缩引起的功率损失：

*&#%（,5!!56）

（%-）

油从喷油孔口喷出后，油压降低，气体溶解度也降低，油中溶解的部分气体析出。从油中析出的气体随工作腔内气体一同被压缩，相应的功耗可近似表示为：

*,%,（456，,$7#）

%#$

*（%/）6-$

此外，油中未析出的气体也经历了压缩过程，假设该过程为等容压缩，相应的功耗由下式计算：

*#,%［,

（45!，,!）!（456，,$7#）］$$6

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（5!!56）（%’）示的几何模型，间隙中油的摩擦损失可表示为：

图$

齿顶间隙的简化几

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..:.;."9<*<:<;<）（%0）两个转子的相互接触位置存在一层油膜，这

层油膜使得两个相互啮合的转子之间形成了弹性流体动力润滑，从而使得相应的摩擦功耗很小。

这部分摩擦功耗计算如下（见图-）。

图-啮合间隙的简化几何模型

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图/排气端面摩擦损失计算中用到的积

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