内回流槽结构对罗茨泵内部流动特性的影响

针对罗茨泵工作时排气口气体压力高、基元容积内压力低以及气体回流引起出口气流脉动大等问题,应用Pumplinx对MB7300型罗茨泵进行全流场数值计算,通过Tecplot软件并采用Q准则对罗茨泵内流场涡结构进行定性分析,研究内回流槽厚度和角度2个关键参数对罗茨泵内部流动的影响规律,尤其对出口压力脉动和流量脉动的影响.研究结果表明:内回流槽结构对进口侧流态改善效果不明显,但可以很好地降低排气压力脉动、流量脉动以及排气段涡流,内回流槽厚度越大,角度越大,效果越明显;内回流槽厚度、角度增大过大时,转子与机壳之间间隙增大,泄漏量增多,排气量降低幅度大幅升高;内回流槽厚度和角度存在较为优选的组合,在有效降低压力和流量脉动的同时,可最大限度降低流量的损失,综合考虑流量和出口脉动性能时,内回流槽角度约为45°,厚度约为7.5 mm时组合效果较好;如果使出口流量不出现负值,内置回流槽的尺寸应选择角度45°~60°,厚度7.5~10.0 mm.研究结果可为罗茨泵气流脉动和壳体结构优化设计提供一定依据.