该文以涡旋式空气压缩机排气过程的流动分布及流动损失为研究背景,就齿端修正的涡旋式空气压缩机排气孔的开设、排气孔口的通流特性、排气流动损失及其影响因素作了深入、细致的理论及实验研究.对不同形状排气孔的排气过程流动进行了三维湍流流动数值模拟计算.通过对齿端修正理论及目的的深入分析,确定了齿端修正的原则,并提出了型线齿端修正的涡旋压缩机排气孔的开设原则,详细分析了排气孔理论上最大开设区域,并推导了区域边界方程,建立了相应的数学模型.考虑涡旋压缩机实际排气过程特点的基础上,通过对实际排气过程物理模型的合理简化,首次建立了描述排气流动的准静态三维湍流流动数值模拟计算模型.湍流模型采用标准κ-ε模型,利用SIMPLE算法并结合改进的壁面函数法等数值计算方法首次对排气一周不同动盘转角时刻中心腔内及通过排气孔的流动进行了详细的数值分析,揭示了涡旋压缩机工作腔内的流动分布特点,给出了不同轴向截面和径向截面内的速度场和压力场分布,并对比分析了不同形状排气孔时的流动分布.该文首次通过数值计算方法得到了涡旋压缩机排气孔的流量系数变化规律,并给出了不同形状排气孔流量系数的统一计算公式,解决了排气孔流量系数理论计算的问题.该文在全面深入分析的基础上,建立了描述涡旋式空气压缩机工作过程的热力学模型.将计算结果与通过在涡旋式空气压缩机性能实验台和内部参数动态测试实验装置中所测得的实验结果进行了比较,验证了该文数学模型的正确性,为涡旋压缩机优化设计奠定了坚实的理论基础.