延伸漸開線形渦卷曲線之最佳化研究

Abstract

渦卷式壓縮機具高效率、低振動、低噪音、高可靠度等優點，目前已被廣 泛地應用於壓縮機工業上。近年來由於國際上環境保護意識的抬頭，加上 渦卷式壓縮機可使用污染較低的冷媒，因此在未來具有強大的發展潛力。 目前的渦卷式壓縮機中，大部份的渦卷形狀由標準漸開線所形成。但由數 學上幾何觀點得知，標準漸開線僅為延伸漸開線的一個特例。因此，本文 採用延伸漸開線做為基礎曲線，對渦卷式壓縮機渦卷外形做深入的研究。 本文探討延伸漸開線形渦卷式壓縮機，在不違背製造考量、外形尺延寸、 容許工作效率範圍等限制之下，利用最佳化方法，整合一自行發展關於延 伸漸開線形渦卷幾何與理論工作性質的模擬程式，藉由電腦自動調整伸線 的幾何構建參數，用以達到提升渦卷式壓縮機工作能力的目的。文中並對 延伸漸開線形渦卷之排氣孔尺寸做廣泛的探討。最後利用有限單元法對此 一新設計之渦卷外形做一結構上最大應力與軸向應變之檢視。