双螺杆压缩机转子型线正向设计及自动寻优

孙维杰; 何雪明; 胡蓉

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.008

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双螺杆压缩机转子型线正向设计及自动寻优

设计计算 | 更新时间：2023-12-01

- 双螺杆压缩机转子型线正向设计及自动寻优
- Forward Design and Automatic Optimization of Rotor Profile of the Twin Screw Compressor
- 机械传动 2023年47卷第11期页码：49-56
- 作者机构：
  
  1.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏无锡 214122
  2.江南大学机械工程学院，江苏无锡 214122
- 作者简介：
  
  孙维杰（1995— ），男，江苏如东人，硕士研究生；主要研究方向为双螺杆压缩机转子型线；2445935430@qq.com。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51275210;51975251┫江苏省食品先进制造装备技术重点实验室自主研究课题┣FMZ2018Y2)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.008
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-11-15，
  
  收稿日期：2022-08-26，
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孙维杰,何雪明,胡蓉.双螺杆压缩机转子型线正向设计及自动寻优[J].机械传动,2023,47(11):49-56.

Sun Weijie,He Xueming,Hu Rong.Forward Design and Automatic Optimization of Rotor Profile of the Twin Screw Compressor[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(11):49-56.
孙维杰,何雪明,胡蓉.双螺杆压缩机转子型线正向设计及自动寻优[J].机械传动,2023,47(11):49-56. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.008.

Sun Weijie,He Xueming,Hu Rong.Forward Design and Automatic Optimization of Rotor Profile of the Twin Screw Compressor[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(11):49-56. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.008.

摘要

目前，双螺杆转子型线的设计方法有正向设计和反向设计两种。其中，正向设计是先确定好其中一个转子（一般为阴转子）的某一段型线，根据啮合定律和坐标转换法，求出另一转子（一般为阳转子）的一段型线，再进一步得到转子的啮合曲线；反向设计是先确定好啮合曲线，再根据坐标转换法和啮合定律，求得对应的阴、阳转子型线段。本文基于双螺杆压缩机的综合性能来进行转子型线的正向设计，并尝试推导出一种自动寻优的方法。首先，将已知转子型线分为多段，求解出每一段的表达式；进一步，得到各段节点，并确定转子型线控制点的调整范围；最后，基于综合性能表达式对各段型线进行自动寻优。通过对比，发现寻优后转子型线的密封性能有所提升。

Abstract

At present

there are two ways to design the rotor profile of a twin screw compressor: forward design and reverse design. In the forward design

the first step is to obtain a certain profile of one rotor (female rotor generally). The next is to solve the profile of the other rotor (male rotor generally) based on the law of meshing and the method of coordinate transformation. Further

the meshing line is achieved. In the reverse design

we should obtain the meshing line firstly and then the profiles of rotors are obtained based on the method of coordinate transformation and the law of meshing. This study conducts a research on the forward design of twin screw compressor based on comprehensive performance and tries to deduce a method of automatic optimization. The procedures are as follows: dividing the profiles of rotors into sections

solving the expression of each section

achieving the nodes of each section

making sure the adjustment range of control points of the rotor profile and proceeding the automatic optimization based on comprehensive performance. By comparison

the sealing property of rotor profiles has been improved by automatic optimization.

关键词

正向设计综合性能自动寻优密封性能

Keywords

Forward designComprehensive performanceAutomatic optimizationSealing property

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