渦旋壓縮機油氣兩相流切向泄漏特性研究

劉興旺，陳榮道，劉曉明，蔣強強，李登輝，李遠航

(1.蘭州理工大學 石油化工學院，甘肅 蘭州 730050；2.壓縮機技術國家重點實驗室(壓縮機技術安徽省實驗室)，安徽 合肥 230031)

1 引言

渦旋壓縮機是新一代的容積式壓縮機，其通過動靜渦旋齒的相互嚙合，逐漸形成封閉的月牙腔，以此達到壓縮氣體的目的。由于加工精度及壁面之間的嚙合特性等原因，在嚙合間隙處存在一定程度的切向泄漏，故對于渦旋壓縮機的泄漏和密封研究便非常重要。渦旋壓縮機動靜渦旋齒側面之間存在的介質泄漏，主要是高低壓腔之間存在的氣壓不平衡，造成了徑向方向的切向泄漏。泄漏使得渦旋壓縮機的壓縮效率降低，因此必須設法減小切向泄漏，一般通過優化渦旋盤表面特性和壓縮介質來達到減小切向泄漏的目的。通過將壓縮氣體和潤滑油混合形成混合油霧吸入壓縮機，在壓差和潤滑油自身的粘滯作用下，在齒側面形成一定厚度的油膜，油膜的存在不僅降低了渦旋壓縮機在徑向方向上的切向泄漏，還有效潤滑了動靜渦旋盤。嚙合過程中，渦旋盤的表面特性對切向泄漏也有重要影響。

劉興旺等[1]建立了純油單相流動和油氣兩相流動模型，研究層流狀態下渦旋壓縮機的泄漏狀況，推導出兩種流動狀況下的油膜厚度和泄漏量計算公式。查海濱等[2]利用等熵噴嘴模型研究了渦旋壓縮機的徑向與軸向間隙內氣體的流動狀況，結果發現其建立的修正等熵噴嘴模型與CFD無滑移邊界條件的模擬結果非常相近。……