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为解决高压涡旋压缩机排气温度过高的问题，设计了一种单涡旋双级结构。该结构能在单对涡旋盘上实现2级气体压缩，并在一、二级压缩之间设置了气体定压冷却过程。基于热力学第一定律，建立了冷却过程气体能量守恒微分方程，推导了涡旋齿高相关计算公式，证明了冷却后气体温度变化与二级涡旋齿高值之间具有重要联系。文算结果表明：该结构在高压涡旋压缩机中，可有效降低涡旋盘排气温度50％以上，减少功耗11％以上。