[发明专利]一种新能源汽车空调压缩机型线优化方法、装置和设备

说明书

本申请公开了一种新能源汽车空调压缩机型线优化方法、装置和设备，构建基于B样条的型线B样条曲线函数，建立约束条件并反求型线的控制顶点，得到关于控制顶点的B样条曲线的目标型线模型，通过设置压缩机的行程容积、体积利用率、强度刚度稳定性和轴向泄露的多目标，基于粒子群算法求解目标型线模型来优化控制顶点，在粒子群算法收敛时输出全局最优解，得到全局最优解对应的优化型线模型，避免了现有技术以确定型线类型为前提，进行单目标优化，收到型线数学特性限制，无法判断是否存在或找出更优的型线的缺陷，解决了现有的新能源汽车空调涡旋压缩机型线设计方法，存在无法找出最优型线的技术问题。

技术领域

本申请涉及涡旋压缩机技术领域，尤其涉及一种新能源汽车空调压缩机型线优化方法、装置和设备。

背景技术

新能源汽车空调涡旋压缩机的热力过程是通过容积变化来实现的，容积的大小取决于构成涡旋盘的型线的类型和参数，涡旋盘的型线设计是影响涡旋压缩机性能的根本因素。

目前涡旋型线的设计是基于特定的几何轮廓曲线，研究其啮合特性和介质压缩机理，并进行参数的设计和单目标优化。目前已经研究出的型线有圆渐开线、正多边形渐开线(偶数多边形)、线段渐开线、半圆渐开线、代数螺线、变径基圆渐开线、包络型线和组合型线等，并且采用正向分析的过程模拟和实测等方法对这些型线的几何特性、力学特性、热力学特性、功耗影响等方面进行了详细的研究，其主要目的是评判所研究型线的优劣，划定型线的适用范围。这些方法是以确定型线类型为前提的，并且是作为单目标优化问题来考虑的，受型线数学特性的限制，只能优化特定型线的结构尺寸参数，无法判断是否存在或找出更优的型线。

发明内容

本申请提供了一种新能源汽车空调压缩机型线优化方法、装置和设备，用以解决现有的新能源汽车空调涡旋压缩机型线设计方法，存在无法找出最优型线的技术问题。

本申请第一方面提供了一种新能源汽车空调压缩机型线优化方法，包括：

基于B样条递推公式和预置涡旋型线数学模型，构建型线B样条曲线函数；

基于涡旋型线设计准则、几何原理和空间啮合理论，建立所述型线B样条曲线函数的第一约束条件；

反求所述型线B样条曲线函数的控制顶点，将所述第一约束条件转换为对所述控制顶点的第二约束条件；

基于所述控制顶点构建基于B样条曲线的目标型线模型；

基于粒子群算法对所述目标型线模型进行多目标优化，所述多目标包括压缩机的行程容积、体积利用率、强度刚度稳定性和轴向泄露；

输出所述粒子群算法收敛时的优化结果，得到优化的型线模型。

可选的，所述预置涡旋型线数学模型为：

S(Ψ)＝c₀+c₁ψ+c₂ψ²+…+c_nψⁿ，

其中，S(ψ)为函数类涡旋型线广义泛函方程，c₀，c₁，c₂，c_n均为待定系数，ψ为切向角参数。

可选的，所述基于涡旋型线设计准则、几何原理和空间啮合理论，建立所述型线B样条曲线函数的第一约束条件，包括：

基于动静涡旋盘始终保持成对啮合约束、共轭点啮合时两个几何中心距离不变约束和任一啮合点切向量与几何中心连线垂直约束，建立所述型线B样条曲线函数的第一约束条件；

所述型线B样条曲线函数的第一约束条件为：