新型三叶罗茨压缩机设计研究

蔡玉强，李德才，朱东升

(1. 北京交通大学，北京 100044；2. 华北理工大学机械工程学院，唐山 063009)



新型三叶罗茨压缩机设计研究

蔡玉强1, 2，李德才1，朱东升2

(1. 北京交通大学，北京 100044；2. 华北理工大学机械工程学院，唐山 063009)

摘要:长期载人航天中必须突破的关键技术包括水的再生，罗茨压缩机是蒸汽压缩蒸馏水回收系统的关键装置。为了改善压缩机工作性能，提出了一种由圆弧、渐开线、圆弧包络线组成的新型三叶罗茨压缩机转子型线，压缩机面积利用系数提高了16%。基于Creo2.0完成了三叶直叶和扭叶罗茨转子的建模，运用动网格技术，采用Fluent软件对新型直叶和扭叶罗茨压缩机内部流场进行了数值模拟，得到了罗茨压缩机内部压力场变化规律以及出口流量脉动规律。结果表明，新型三叶罗茨压缩机升压达到4000 Pa左右，满足工作要求；新型三叶扭叶罗茨压缩机与三叶直叶罗茨压缩机相比，排气口的流量脉动小。

关键词:罗茨压缩机；转子型线；动网格；压力场；流量脉动

1引言

罗茨压缩机是回转式双转子压缩机械[1]，是空间站蒸汽压缩蒸馏技术废水回收系统中实现蒸汽压缩的关键设备[2]。罗茨压缩机两转子轴线相互平行，在一对同步齿轮带动下作啮合转动。罗茨压缩机气体的压缩是依靠基元容积与排气侧相通时，排气侧高压气体瞬时回流实现的。渐开线型罗茨转子由于其结构简单、设计加工方便、抽速大等优点，在罗茨压缩机中应用广泛。国内，彭学院等[1]提出采用直线和圆弧来代替销齿圆弧的改进方法；……