螺旋式壓縮機之基礎理論分析

Abstract

本文係對螺旋式空氣壓縮機做熱力和流力之基礎理論分析, 文中考慮到壓縮室內純粹 空氣及潤油和空氣的混合之油氣的熱傳及各部分的洩漏。首先輸入壓縮機的機何資料 , 用電腦程式做分析, 其內容包括體積曲線、氣對線、回吹孔、排氣綠口等等。 分析壓縮室狀態時, 僅選擇一特定溝槽做分析, 在此溝槽內氣體之溫度及壓力視為均 勻 (Homogeneoue), 故此問題可簡化成為一維模式(1-Dmodel), 僅與轉子的角度有關 (當到達穩態的時候) 。分析洩漏時在進、排氣口及齒間間隙與吹回孔的洩漏部分用 可壓縮之孔口方程式, 而在齒端與機殼間的部分因冷卻油受離心力作用堆積於機殼表 面, 故視為不可壓縮流體。 統制方程式 (governing equation) 則利用熱力學第一定律 (能量平衡方程式) 及若 干假設, 導出微分方程式, 再用有限差分 (finite difference method) 的數值方法 , 求出壓力、溫度分佈、進而求得 p-v圖、容積效率及絕熱效率。 由以上所得的結果分析不同壓縮比、齒間間隙大小、齒與機殼之間隙大小及轉速對壓 縮機性能的影響, 利用所得結果與實際試驗數據做比較可作為將來設計者設計新機型 時的參考。