涡旋压缩机作为新一代的容积式压缩机,容积效率高、振动噪声小、可靠性高,在制冷、空气压缩以及气体输送等方面有着广泛的应用。论文针对涡旋压缩机带有移动边界的工作特点,解决了与实际设计相符的小啮合间隙处网格重构后网格畸变问题,建立了内部增压全动态过程的CFD模型和数值模拟方法,得到了工作腔内部实际工作介质的三维非定常流动的整场流态分布,揭示了涡旋压缩机内部三维非定常动态全过程的流场的流动和分布规律。针对涡旋压缩机整场模拟中由于非结构化网格的动网格,而使得重构后间隙处网格质量下降的问题,拓扑出涡旋压缩机径向泄漏和切向泄漏的CFD模型,拓扑模型保留了间隙处的实际几何特征且提高了网格的质量。计算中考虑摩擦、粘性以及实际气体特性,真实反映了间隙处的流动分布情况。基于R410a为工作介质的涡旋压缩机工作腔内指定位置的瞬态压力的测试数据,结合CFD模拟数据,进行误差分析。CFD计算模型在一定程度上可以预测涡旋压缩机内任一点的瞬态压力分布。针对介质含油的涡旋压缩机常出现的由于液体的不可压缩而导致工作腔内压力骤增的现象,提出了一种新型的、全光滑的、带有齿头修正的变啮合间隙变壁厚涡旋齿型线,得到了其构建方法,比较了啮合间隙和容积的变化,并比较了不同的修正角度对容积的影响。基于大涡模拟湍流模型的涡旋压缩机内部瞬态流动分布,将瞬态压力场准确完整的施加到动涡旋固体边界,研究瞬态流场分布对涡旋齿受力变形规律的影响。对比渐变啮合间隙变壁厚的型线与等壁厚的型线在型线构成、流场分布以及受力变形上的不同。验证所提出的渐变啮合间隙变壁厚新型线在流动分布以及受力特性上的优点。研究表明:涡旋压缩机压力在各工作腔平面上分布均匀,最大与最小压力之差不超过5%,但是在轴向方向上分布不均匀。沿着涡旋齿型线齿尾到齿头,内外侧的压差逐渐增大,齿头处压差最大。与RANS湍流模型相比,大涡模拟模型能够在涡旋齿尾和排气区域捕捉到更为明显的涡流。就左侧进气的一系列工作腔而言,吸气腔压力较为平稳,在吸气腔关闭和打开的时候略有波动,与实验数据相比,其平均相对误差为1.4%。压缩腔内压力变化较为复杂,其平均的相对误差为7.4%。排气腔的平均相对误差为2.3%。泄漏间隙处压力由高压到低压平缓过渡,间隙内速度最大值为200m/s。与现存模型进行对比,质量流量随压差变化的曲线与修正的模型基本吻合,但算法衰减速度略快。在排气时刻,涡旋齿应力的最大值发生在齿根处,而变形最大值发生涡旋齿中段,在型线展角500°处附近。与传统的渐开线型线具有压力骤增以及最大变形量发生在齿头高压处的缺点相比,所提出的渐变啮合间隙变壁厚的新型线构成的工作腔内压力增长平稳,同时增加了涡旋齿头的强度。本课题对于涡旋压缩机内部流场包括泄漏间隙处的分析模拟,对于揭示工作腔内部的复杂流动特性以及瞬态的压力分布对于涡旋的受力变形规律的影响具有重要的理论意义。此外本文建立CFD模型的方法同样适用于其他容积周期性变化的容积式流体机械,为流体机械、流固耦合等相关学科探索出新的研究领域和研究方法。