双螺杆压缩机因其具有结构紧凑、可靠性高、转速高、平衡性强以及适应性广等优点,既用于建筑、食品、化工、制药、冶金等行业提供压缩气体,还用于工业制冷、空调制冷和车辆增压器,所占压缩机市场份额持续扩大。双螺杆压缩机中相互啮合的阴阳螺杆转子是其最重要的组成部分,而转子型线是形成转子的关键,随着对双螺杆压缩机转子型线性能的持续改善,使双螺杆压缩机性能大幅提高和市场份额迅速扩大。因此,转子型线的研究一直是被关注的热点。但我国目前对于双螺杆压缩机转子型线的研究还未有突出性的产品面临竞争市场。本文在对双螺杆压缩机转子型线进行研究的基础上,将三次B样条应用到转子型线及接触线的设计中,通过三次B样条表达转子型线,并通过构建优化模型优化接触线长度达到转子型线优化的目的,提升双螺杆压缩机转子的性能,进一步基于CFD仿真分析,对比转子型线优化前后的压缩机性能,最终通过实验验证理论研究和仿真分析的正确性和可靠性,具体研究内容如下:(1)本文分析了双螺杆压缩机的工作过程,在此基础上,研究了转子型线设计的要素及原则,进一步阐明了转子型线、共轭曲线和包络条件式的求解方法,而后对影响转子性能的几何特性进行了研究,并分析了转子性能参数如转子接触线、齿间面积及面积利用系数的求解方法,为本文三次B样条转子型线的设计奠定了基础。(2)本文在研究三次B样条的基本理论和拟合方法的基础上,研究了三次B样条曲线在转子型线及接触线设计中的应用,借助三次B样条来表达转子型线,并基于三次B样条曲线研究了转子型线的共轭曲线和接触线设计方法,为后续三次B样条转子型线的优化设计提供了理论依据。(3)本文在进行转子型线的优化设计时,建立了三次B样条转子型线优化的数学模型,利用Matlab中的Fmincon函数对转子的三次B样条接触线进行了优化,最终得到了优化后的三次B样条转子型线及其共轭曲线,并进行了对比分析。(4)基于流体动力学的相关理论对影响压缩机工作性能的因素进行了深入的分析,主要包括:压力场和速度场,揭示压缩机内部流场流动规律。对优化后的转子型线与原始型线的压缩机性能进行了仿真对比研究,分析了两者的流场特性。最后通过实验对理论分析和模拟仿真结果的可靠性进行了检验,为双螺杆压缩机转子型线的研究提供了可靠的方法。