随着我国载人空间飞行、深空探测技术的迅速发展,空间站废水回收的技术成为我国航天事业进步的关键。参考大量文献,蒸汽压缩蒸馏技术是废水回收的首选。罗茨压缩机是容积式压缩机械,其工作腔内部气体没有被压缩,而是依靠排气口处瞬时回流的高压气体使得工作腔内气体的压力升高。罗茨压缩机具有运转平稳性好,结构简单,输出气体干净等优点,是蒸汽压缩蒸馏装置中水蒸气压缩冷凝的最理想选择。分析罗茨转子的结构、运动参数对罗茨压缩机工作性能的影响,以便更好地完成蒸汽压缩蒸馏装置蒸发、冷凝功能。主要内容包括:针对蒸汽压缩蒸馏装置的工作要求,分析了传统罗茨压缩机转子型线的不足,建立了“圆弧——渐开线——圆弧包络线”的型线方程;利用Creo Parametric 2.0软件的参数化设计平台绘制罗茨转子型线,并进行干涉检验,以保证计算结果的正确性,并构建罗茨压缩机内部流场的二维几何模型。利用ANSYS ICEM CFD软件将模型分为进气部分,旋转区域和排气部分三个部分划分混合网格。进气部分和排气部分采用结构化网格(Quadrilateral),旋转区域采用非结构化网格(Triangle)。运用ANSYS Fluent软件对罗茨压缩机内部流场进行分析:根据罗茨压缩机的工作情况设置初始条件和边界条件,通过编写Profile宏定义旋转区域网格的运动参数,采用RNG k-e模型、湍流模型及“PISO”算法进行模拟计算。通过分析数值模拟结果得出:流场内的静压、流速的变化规律;排气流量随转子转动角度的变化规律,并找出排气流量脉动的原因。确定模拟结果的正确性后,改变罗茨压缩机的转速,最终确定合理的罗茨压缩机的转速范围;改变叶轮形状,进行对比分析,得到叶轮形状对流场的影响。已达到优化罗茨压缩机工作性能的目的。