第四章 渦旋式制冷壓縮機(jī)

CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity第四章

渦旋式制冷壓縮機(jī)

ScrollRefrigerationCompressorCollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity第一節(jié)

工作原理、總體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)第二節(jié)渦旋式壓縮機(jī)的嚙合原理與型線第三節(jié)結(jié)構(gòu)第四節(jié)密封與防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)第五節(jié)熱力過程第六節(jié)動(dòng)力過程*第七節(jié)安全保護(hù)主要內(nèi)容CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity第一節(jié)工作原理、總體結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)一、工作原理二、總體結(jié)構(gòu)三、特點(diǎn)四、發(fā)展趨勢(shì)及研究現(xiàn)狀CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity容積型（回轉(zhuǎn)式）壓縮機(jī)；由法國(guó)人發(fā)明，1905年在美國(guó)取得專利，1982年日本三電公司生產(chǎn)出汽車空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)；目前較新型的制冷壓縮機(jī)，廣泛用于5~70kW功率范圍。渦旋式壓縮機(jī)簡(jiǎn)介CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity由動(dòng)、靜渦旋體、曲軸、機(jī)座、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成；由動(dòng)、靜兩個(gè)渦旋盤相錯(cuò)180o對(duì)置而成，它們?cè)趲讞l直線(在橫截面上為幾個(gè)點(diǎn))上接觸并形成一系列月牙形容積（基元容積）；動(dòng)渦旋盤由一個(gè)偏心距很小的曲柄軸驅(qū)動(dòng)（圖4-15)，繞靜渦旋盤平動(dòng)，兩者間的相對(duì)位置靠安裝在動(dòng)渦旋盤與固定部件間的十字滑環(huán)保證。結(jié)構(gòu)組成一、工作原理CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity動(dòng)、靜渦旋體型線均為螺旋形，動(dòng)渦旋體相對(duì)靜渦旋體偏心并相差180°對(duì)置安裝。它們軸向在幾條直線上接觸，在動(dòng)靜渦旋體間形成一系列月牙形空間，即基元容積。動(dòng)渦旋體以靜渦旋體中心為旋轉(zhuǎn)中心作無(wú)自轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)平動(dòng)，外圈月牙形空間不斷向中心移動(dòng)，基元容積不斷縮小?；莘eCollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity工作原理靜渦旋體最外側(cè)開有吸氣孔，其頂部端面中心開有排氣孔。制冷劑氣體從吸氣孔進(jìn)入動(dòng)、靜渦旋體間最外圈的月牙形空間，隨著動(dòng)渦旋體的運(yùn)動(dòng)，氣體被逐漸推向中心空間，其容積不斷縮小,壓力不斷升高，直至與中心排氣孔相通，高壓氣體被排出壓縮機(jī)。吸氣孔排氣孔CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity低壓氣體從機(jī)殼頂部吸氣管直接導(dǎo)入渦旋板四周，封在月牙形容積中，然后被壓縮；高壓氣體由靜渦旋體的中心排氣孔進(jìn)入排氣腔，然后由排氣管排出;十字滑環(huán)是上、下兩面設(shè)置互相垂直的兩對(duì)凸鍵的圓環(huán)，其作用是防止動(dòng)渦旋體傾斜和自轉(zhuǎn)。潤(rùn)滑系統(tǒng)：壓差供油結(jié)構(gòu)與工作過程CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity工作過程（圖4-3）動(dòng)渦旋體中心靜渦旋體中心靜渦旋體動(dòng)渦旋體動(dòng)渦旋體中心位于靜渦旋體中心的右側(cè)，渦旋外圈部分剛好封閉，此時(shí)最外圈兩個(gè)月牙形空間充滿氣體，完成了吸氣過程。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity壓縮腔排氣孔隨著曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)渦旋體作回轉(zhuǎn)平動(dòng)，動(dòng)靜渦旋體保持良好嚙合，外圈兩個(gè)月牙形空間中的氣體不斷向中心推移，容積不斷縮小，壓力逐漸升高，進(jìn)行壓縮過程。工作過程CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity當(dāng)兩個(gè)月牙形空間匯合成一個(gè)中心腔室并與排氣孔相通時(shí)，壓縮過程結(jié)束，開始進(jìn)入排氣過程，直至中心腔室的空間消失，排氣過程結(jié)束。工作過程排氣孔CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity工作過程說明渦旋圈數(shù)為3圈，曲軸旋轉(zhuǎn)3周(即曲軸轉(zhuǎn)角1080°)，渦旋體外圈分別開啟和閉合三次，完成3次吸氣過程、1次壓縮及排氣過程。即每當(dāng)最外圈形成兩個(gè)封閉的月牙形空間并開始向中心推移成為內(nèi)工作腔時(shí)，另一個(gè)新的吸氣過程同時(shí)開始形成；不同的渦旋圈數(shù)，壓縮過程的轉(zhuǎn)角不同，渦旋圈數(shù)愈多轉(zhuǎn)角愈大;吸氣、壓縮、排氣等過程同時(shí)和相繼在不同的月牙形空間中進(jìn)行。外側(cè)空間與吸氣口相通，始終進(jìn)行吸氣過程，中心部位空間與排氣孔相通，始終進(jìn)行排氣過程，中間月牙形空間一直進(jìn)行壓縮過程。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity渦旋式壓縮機(jī)的特點(diǎn)吸、排氣連續(xù)進(jìn)行，從吸氣開始至排氣結(jié)束需經(jīng)動(dòng)渦旋體多次回轉(zhuǎn)平動(dòng)才能完成,故轉(zhuǎn)矩較均衡，氣流脈動(dòng)小，振動(dòng)小，噪聲低；各月牙形空間之間壓差較小，故泄漏少；進(jìn)排氣分別在渦旋外側(cè)和內(nèi)側(cè)，減輕了吸氣加熱；采用排氣冷卻電動(dòng)機(jī)，減少了吸氣過熱度，提高了壓縮機(jī)效率；由于機(jī)殼內(nèi)為高壓排出氣體，排氣壓力脈動(dòng)小，振動(dòng)、噪聲小；余隙容積中氣體沒有向吸氣腔的膨脹過程，不需進(jìn)氣閥，容積效率高，可靠性高。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity第二節(jié)渦旋式壓縮機(jī)的嚙合原理與型線1.漸開線和漸開線方程當(dāng)一直線BK沿半徑為rb的圓作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)K的軌跡就是該圓的漸開線。（1）漸開線的形成其中圓為基圓，直線為發(fā)生線，r為基圓半徑發(fā)生線基圓基圓半徑rBKCollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity圓的漸開線方程B發(fā)生線KO基圓漸開線Axyαβφ當(dāng)一直線BK沿半徑為rb的圓作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)K的軌跡就是該圓的漸開線。rα為漸開線初始角，β為漸開線展角，φ為漸開角。漸開線方程為：CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity2.渦旋的漸開線方程由于渦旋體有一定的壁厚，因此內(nèi)外壁是有不同初始角+α和-α的漸開線構(gòu)成：內(nèi)壁：外壁：圓漸開線方程為：CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity基圓半徑漸開線起始角渦旋體壁厚渦旋體節(jié)距渦旋體高壓縮腔室對(duì)數(shù)渦旋圈數(shù)3.主要渦旋參數(shù)CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity目前僅有小型全封閉及開啟式兩種機(jī)型，采用氟利昂工質(zhì)。主要用于汽車空調(diào)及家用及商用熱泵型空調(diào)器中。第三節(jié)結(jié)構(gòu)CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity1.立式全封閉型－機(jī)殼內(nèi)低壓1、吸氣冷卻：吸氣后直接冷卻電機(jī)。2、潤(rùn)滑系統(tǒng)：油泵供油。通過偏心油道和曲軸上的徑向供油孔分配到潤(rùn)滑部位。3、底部設(shè)有擋油板：防止壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)油起泡油霧大量進(jìn)入壓縮室。4、機(jī)殼：低壓機(jī)殼。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity2.臥式全封閉型適用于高度受到限制的壓縮機(jī)。采用高壓機(jī)殼，排氣用于冷卻電機(jī)。采用擺線形轉(zhuǎn)子油壓泵供油裝有兩個(gè)排油抑制器，用以分離油霧。采用主、副軸承對(duì)主軸進(jìn)行支撐。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity3.CO2渦旋式壓縮機(jī)設(shè)置了排氣閥，防止高壓氣體回流造成效率降低。采用球形聯(lián)接器防止動(dòng)渦旋盤自轉(zhuǎn)并承受動(dòng)渦旋體上的軸向力。采用徑向柔性機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)兩渦旋盤間的間隙，確保密封。結(jié)構(gòu)更加緊湊。4.噴氣增焓渦旋式壓縮機(jī)為了解決空調(diào)器在寒冷地區(qū)冬季制熱時(shí)制熱量的不足、效率低下、排氣溫度過高等問題而開發(fā)出來的一種技術(shù)。典型的噴氣增焓系統(tǒng)有兩種類型：經(jīng)濟(jì)器系統(tǒng)和閃發(fā)器系統(tǒng)。噴氣增焓，在排氣溫度不高的情況下，可以控制節(jié)流閥優(yōu)化經(jīng)濟(jì)器的換熱性能，獲得最大換熱量；在排氣溫度較高時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)節(jié)流裝置控制排氣溫度，保證可靠運(yùn)行。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity

效率高吸氣、壓縮、排氣連續(xù)單向進(jìn)行，直接吸氣，因而吸入氣體的有害過熱?。粵]有余隙容積中氣體的膨脹過程，容積效率高（高達(dá)95％以上）；兩相鄰壓縮腔中的壓差小，氣體泄漏少；動(dòng)渦旋體上所有接觸線轉(zhuǎn)動(dòng)半徑小，運(yùn)動(dòng)速度低，摩擦損失小；無(wú)吸氣閥，也可不設(shè)置排氣閥，氣流的流動(dòng)損失小；渦旋式壓縮機(jī)的效率比往復(fù)式約高l0％。渦旋式壓縮機(jī)特點(diǎn)CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity

力矩變化小，振動(dòng)小，噪聲低壓縮過程較慢，可同時(shí)進(jìn)行兩三個(gè)壓縮過程，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)力矩變化小，其轉(zhuǎn)矩為滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式和往復(fù)式的1/10；氣體基本連續(xù)流動(dòng)，吸、排氣壓力脈動(dòng)小，因此振動(dòng)、噪聲小。渦旋式壓縮機(jī)特點(diǎn)CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，可靠性高構(gòu)成壓縮室的零件數(shù)與滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式及往復(fù)式之比為1:3:7，其體積比往復(fù)式小40％，重量輕15％；沒有吸、排氣閥，易損件少；有軸向、徑向間隙可調(diào)的柔性機(jī)構(gòu)，能避免液擊，可靠性高；由于采用氣體支承機(jī)構(gòu)，故允許帶液壓縮，一旦壓縮腔內(nèi)壓力過高，可使動(dòng)盤與靜盤端面脫離，壓力立即得到釋放。在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行可保持高效率和高可靠性，其最高轉(zhuǎn)速可達(dá)13000r／min。

制造需高精度的加工設(shè)備、檢驗(yàn)設(shè)備和精確的裝配技術(shù)，制造成本高于其他類型的壓縮機(jī)。

渦旋式壓縮機(jī)特點(diǎn)CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity渦旋式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity優(yōu)化結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本渦旋體型線研究，提高密封性能，減少磨損

雙作用壓縮機(jī)：采用雙作用渦旋盤，動(dòng)渦盤的兩面有完全對(duì)稱的型線，分別與兩側(cè)的靜渦旋盤型線嚙合。此結(jié)構(gòu)兩側(cè)氣體力完全平衡，可減少軸向磨損和氣體泄漏。擴(kuò)大應(yīng)用范圍（低溫領(lǐng)域、新工質(zhì)）計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)采用新材料、新機(jī)構(gòu)，減少機(jī)械摩擦損失、氣體泄漏損失、傳熱損失和氣流阻力損失，提高渦旋壓縮機(jī)的工作效率和工作可靠性變?nèi)萘空{(diào)節(jié)新技術(shù)：數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)發(fā)展趨勢(shì)及研究現(xiàn)狀CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity第四節(jié)密封與防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity一、渦旋式壓縮機(jī)的泄漏泄漏途徑通過軸向間隙的徑向泄漏通過徑向間隙的周向泄漏軸泄漏長(zhǎng)度徑向泄漏：

渦旋線長(zhǎng)度周向泄漏：

渦旋體高度CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity二、密封機(jī)構(gòu)1、軸向密封裝置（1）接觸式密封

在渦旋體的端面開渦旋槽，內(nèi)嵌密封元件。使渦旋體之間保持精密接觸。材料可使用熱壓塑料或工程樹脂條，也可使用層狀耐磨金屬。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity（2）非接觸式密封渦旋體端面開油溝。潤(rùn)滑油通過供油孔充滿油溝和軸向間隙，形成油膜。不僅起到阻止動(dòng)靜渦旋體接觸，也能起到密封的作用。該結(jié)構(gòu)需要在動(dòng)渦旋背面設(shè)置背壓腔，依靠背壓腔內(nèi)的氣體壓力防止動(dòng)靜渦旋體脫離。油溝密封CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity（2）非接觸式密封軸向柔性密封機(jī)構(gòu)（與油溝密封聯(lián)用）在動(dòng)渦旋體背面裝止推環(huán)，下部安有波形彈簧，使動(dòng)渦旋體具有一定的預(yù)緊力，并保持一定的軸向間隙?？杀苊庠O(shè)置背壓腔。2、徑向密封機(jī)構(gòu)（1）單圓曲柄軸徑向密封機(jī)構(gòu)依靠曲柄銷與軸承間的軸承間隙控制動(dòng)靜渦旋體的接觸情況。當(dāng)曲柄銷與軸承間的徑向間隙較小時(shí)，動(dòng)渦旋體的活動(dòng)余地小，徑向密封全部依靠動(dòng)靜渦旋體間的裝配間隙保證，因動(dòng)靜渦旋體不接觸，因此周向泄漏較大，但渦旋體間的摩擦??；當(dāng)曲柄銷與軸承間的徑向間隙較大時(shí)，動(dòng)渦旋體可在作用力下抵向靜渦旋體，形成接觸密封，阻止徑向泄漏，但渦旋體間的摩擦大。因此，這種密封機(jī)構(gòu)存在選擇最佳曲柄銷軸承間隙的問題，即最佳曲柄銷軸承間隙可使動(dòng)靜渦旋體處于部分接觸狀態(tài)，保證泄漏和摩擦不致很大。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity在結(jié)構(gòu)中設(shè)置一個(gè)偏心輪，偏心輪通過其上的孔與主軸銷相連，偏心輪的外緣又與動(dòng)渦旋盤的輪毅連接。O1為主軸中心，O2為主軸銷中心，O3為偏心輪與動(dòng)渦旋盤質(zhì)心，偏心輪在主軸銷的驅(qū)動(dòng)下繞O2點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)與之相連的動(dòng)渦旋盤。在主軸最初轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，動(dòng)渦旋盤上作用有慣性力Fx、Fy，產(chǎn)生合力Fg，將動(dòng)渦旋推向靜渦旋的側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)氣體的徑向密封。（2）偏心軸套式徑向密封CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity（3）滑動(dòng)襯套機(jī)構(gòu)

曲軸上端開有一長(zhǎng)方形孔，中裝有滑動(dòng)襯套。襯套中心的軸承孔與動(dòng)渦旋體的軸銷配合。方孔內(nèi)的彈簧將襯套向外壓，以維持動(dòng)靜渦旋的徑向接觸。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity三、防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)十字連接環(huán)球形聯(lián)軸器圓柱銷聯(lián)軸器CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity1.十字連接環(huán)

底面一對(duì)滑塊、機(jī)座上一對(duì)滑槽。十字聯(lián)結(jié)環(huán)限制了動(dòng)渦旋體只能相對(duì)靜渦旋體作平動(dòng)，而不能自轉(zhuǎn)。

缺點(diǎn)：對(duì)十字滑塊和十字滑槽的垂直度要求較高，并存在四對(duì)滑動(dòng)摩擦副，摩擦力和磨損較大。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity2.球形聯(lián)軸器

由兩塊幾何形狀完全相同的孔板以一定的偏心距將鋼球卡在一起組合而成。固定孔板固定在機(jī)座上，可動(dòng)孔板固定在動(dòng)渦旋上?？装逯g的間隙填充鋼球。鋼球可在孔板內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity3.圓柱銷聯(lián)軸器動(dòng)渦旋體下部和機(jī)座上分別設(shè)置一系列對(duì)應(yīng)的圓孔。圓柱銷上端插入動(dòng)渦旋體的下部圓孔，下端插入機(jī)座上對(duì)應(yīng)圓孔。起到防自轉(zhuǎn)功能。圓柱銷最少3個(gè)，一般為6個(gè),使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)得更平穩(wěn)。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity第五節(jié)熱力過程一、基本幾何關(guān)系與工作容積變化二、輸氣量三、內(nèi)壓縮四、排氣孔口流速五、功率六、性能系數(shù)七、熱力計(jì)算CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity將兩個(gè)相同渦旋參數(shù)的渦旋體中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)180°，再平移回轉(zhuǎn)半徑R=0.5(P-2t)=r(-2)距離，使兩渦旋體相互相切接觸，可形成若干對(duì)月牙形空間，就是渦旋壓縮機(jī)的壓縮室容積。旋轉(zhuǎn)180o平移一、基本幾何關(guān)系與工作容積變化CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity圖4-23兩渦旋體構(gòu)成的壓縮室投影面積圖4-23示出圈數(shù)為3.25時(shí)形成的三對(duì)月牙形面積,規(guī)定其構(gòu)成的壓縮室由最內(nèi)向外排定序號(hào)為①②③室）CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity1.壓縮室容積（4-8）

當(dāng)兩渦旋體構(gòu)成的壓縮室大于3個(gè)，則除中心壓縮室以外，任一對(duì)壓縮室容積的通用計(jì)算式為(P.115)中心壓縮室容積為：（4-11）其中，A1為中心壓縮室的投影面積。CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity當(dāng)動(dòng)渦旋體轉(zhuǎn)角θ＝0°時(shí)，最外圈壓縮室容積定義為吸氣容積。若渦旋式壓縮機(jī)有N對(duì)壓縮腔，吸氣容積計(jì)算式為：2.吸氣容積（4-12）（即吸氣容積按式（4-8）計(jì)算，式中的i=N,θ=0°）CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity

壓縮室容積V是動(dòng)渦旋體轉(zhuǎn)角θ的函數(shù)θ=0°時(shí)第③室容積完全閉合；θ=2時(shí)第③室變?yōu)榈冖谑?，即V=V2(θ)=V3(θ=2)；當(dāng)θ=θ*時(shí)第②室與第①室連通，開始排氣，此時(shí)的排氣容積V*=V1(θ*)+V2(θ*)，但V1(θ*)是第①室殘留氣體的容積，即渦旋式壓縮機(jī)的余隙容積，它沒有向吸氣腔的膨脹過程，不影響壓縮機(jī)的容積效率。3.壓縮室容積隨轉(zhuǎn)角變化曲線（圖4-28）V-θ曲線圖4-28CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity

理論輸氣量qvt理論輸氣量為吸氣容積與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的乘積（m3/h）

qvt

＝60nVs＝60nP(P-2t)(2N-1)h

實(shí)際輸氣量qva

容積效率ηv

定義與往復(fù)式相同（4-13）（4-14）（4-15）二、輸氣量CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity無(wú)余隙容積中氣體向吸氣腔的膨脹過程，容積系數(shù)v＝1（即渦旋式壓縮機(jī)的余隙對(duì)輸氣量無(wú)影響）；

無(wú)吸氣閥，吸氣為吞吸式，吸氣壓力損失小，壓力系數(shù)p＝1；

中心室與吸氣室通過中間壓縮室隔開，余隙中的高溫氣體不會(huì)回流到吸氣室加熱吸入氣體，加之轉(zhuǎn)速高，因此溫度系數(shù)λT

較高，近似有T

＝1；由于渦旋式壓縮機(jī)各圈壓縮空間的壓力差不大，因此泄漏量較小且為內(nèi)泄漏（泄漏量受軸向和徑向間隙大小影響，尤其軸向間隙影響較大），在密封完善時(shí)泄漏更??；其容積效率在0.95以上，這是其它容積式壓縮機(jī)不能與之相比的。渦旋式壓縮機(jī)的容積效率CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity內(nèi)泄漏

壓縮機(jī)各壓縮腔之間,壓縮腔與背壓腔之間的氣體泄漏。表現(xiàn)為高壓氣體向低壓腔泄漏,再?gòu)牡蛪呵粔毫嚎s到泄漏前壓力,造成重復(fù)壓縮消耗功率。內(nèi)泄漏直接結(jié)果為增加功耗。外泄漏

壓縮機(jī)在吸氣過程中與外界(大于吸氣壓力的高壓氣體)進(jìn)行氣體交換。高壓氣體進(jìn)入到吸氣腔內(nèi)膨脹,并占據(jù)空間,使得實(shí)際吸氣量減少。外泄漏不僅使功耗增加,而且還減少吸入氣體量,使排氣量減少和制冷量降低。氣體泄漏的種類CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity0-1吸氣過程1-2吸氣閉合階段（敞開容積由大變小直至閉合）2-4壓縮過程4-5殘留氣體混合5-6排氣過程1.壓力（容積）隨轉(zhuǎn)角的變化曲線三、內(nèi)壓縮壓力-轉(zhuǎn)角曲線（P-θ）容積-轉(zhuǎn)角曲線（V-θ）圖4-29CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity容積比：指吸氣容積與任意轉(zhuǎn)角下的各壓縮室容積之比內(nèi)容積比：指吸氣容積與壓縮終了時(shí)的容積之比無(wú)排氣閥時(shí)的計(jì)算式：式（4-18）有排氣閥時(shí)的計(jì)算式：式（4-19）2.容積比與內(nèi)容積比（4-16）（4-17）CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity3.壓力比與內(nèi)壓力比壓力比越高則渦旋圈數(shù)越多，渦旋體加工越困難，通常單級(jí)壓力比不超過8。壓力比：任意轉(zhuǎn)角時(shí)各壓縮室氣體壓力與吸氣壓力之比內(nèi)壓力比：壓縮終了壓力與吸氣壓力之比（4-20）（4-21）（4-22）CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity4.排氣開始角θ*排氣開始角θ*是指轉(zhuǎn)角時(shí)壓縮機(jī)進(jìn)入排氣階段。帶有排氣閥和不帶排氣閥時(shí)的θ*值不同。（4-23）CollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity

設(shè)置排氣閥由于工藝過程要求制冷壓縮機(jī)適應(yīng)變工況運(yùn)轉(zhuǎn)，但定容積比的渦旋壓縮機(jī)不能適應(yīng)變工況要求，因此需要設(shè)置排氣閥，以防止變工況時(shí)產(chǎn)生過壓縮或不足壓縮造成的附加損失。有排氣閥的排氣角大小取決于冷凝壓力（即排氣壓力）和氣閥彈簧力，可根據(jù)已知的內(nèi)容積比反算得出（4－19）。

內(nèi)容積比的調(diào)節(jié)四、排氣孔口的流速排氣口位于靜渦旋體中心，它的面積與漸開線起始角、渦旋體起始端線修正形狀、旋體高度等有關(guān)。排氣口流速應(yīng)滿足式中V：與排氣孔口連通時(shí)壓縮室的容積，v：排氣孔流速。式中：曲軸的角速度，rad/sCollegeofPowerEngineeringChongqingUniversity1.指示功的計(jì)算

由指示圖（4-31）可見，由于，造成等容壓縮過程或等容膨脹過程，產(chǎn)生附加損失。