涡旋压缩机是一种新型的流体机械,与其它类型的压缩机相比,具有结构简单、工作性能平稳、气流波动小、效率高、体积小、重量轻等优点。目前,它已广泛应用于动力、制冷、医药等领域。由于特定的运动方式、加工精度等问题使得压缩机存在泄漏的问题,出现了压缩机泄漏量控制的难点。同时,润滑系统中润滑油的存在,不仅满足了压缩机的润滑和冷却降温的需要,而且起到了减震缓冲、减磨、密封防漏、防锈防蚀等作用。润滑油的含量对涡旋压缩机的泄漏也具有较大的影响。因此,只有深入研究不同工况下的泄漏机理,减少泄漏,才能进一步提高压缩机的效率,降低生产成本,提高压缩机的性能。本文采用理论计算方法和数值模拟方法研究在不同的油气体积比、不同泄漏间隙下涡旋压缩机的泄漏特性以及流场的分布情况。首先,考虑到油气混合介质的物性参数对泄漏以及流场分布的影响,依据流体力学、工程热力学、两相流体力学等相关理论,采用均相模型,对压缩机系统中各泄漏间隙内的油气混合介质的物性参数进行了计算,并分析了两相流区域内各参数之间的关系。计算了在不同油气体积比下混合介质的密度、粘度、绝热指数以及各压缩腔内压力的变化情况,为后续计算泄漏量提供一定的理论支撑。然后,根据涡旋压缩机啮合间隙处的泄漏特性,建立了轴向间隙的径向泄漏模型和径向间隙的切向泄漏模型,推导出了计算相对应泄漏量的计算公式,利用MATLAB软件对不同油气体积比下的间隙泄漏量进行了计算。最后基于涡旋压缩机的基本几何参数建立了压缩腔的三维流域模型,并进行了网格划分;采用数值模拟方法,得到了不同油气体积比、不同径向间隙下压缩腔内流场的分布以及泄漏规律,将理论计算结果与数值模拟结果进行了比较,验证了模型的可行性。结果表明:涡旋压缩机在运转过程中产生的泄漏量不仅仅与泄漏啮合间隙大小、压缩腔之间形成的压差有关,同时,润滑油与空气形成的油气混合物的物性参数对压缩机的泄漏也会产生一定的影响。在一定范围内,且满足加工要求的情况下,啮合间隙越小,泄漏量越低;润滑油含量越多,间隙泄漏量越少;当油气体积比为2%时,间隙泄漏量最小。故合理的控制涡旋压缩机中油气混合物的油气体积比和啮合间隙的大小可以有效减小压缩机的泄漏量,提高压缩机的容积效率。