该文建立了涡旋参数N为任意实数的涡旋压缩机的几何理论,及相应的热力学和动力学计算方法.对于涡旋压缩机内部各个不同的泄漏通道,建立了相应的泄漏模型.对动涡盘、十字环和曲轴进行了深入细致的力学分析,提出了涡旋压缩机在正常工作状态下,动涡盘和静涡盘不相互脱离的力学约束条件,为背压力的确定提供了理论依据.分析了压缩腔和背压腔之间的耦合关系,提出了背压孔的几何约束条件.建立了以实际气体为工质的压缩腔和背压腔的热力学模型以及整机的动力学模型,通过对数学模型的求解,实现了对涡旋压缩机工作过程的计算机模拟,并且得到了机器的主要性能参数.在不同的工况下,对两台样机分别进行了背压测试和性能测试实验,结果表明模拟结果与实测结果基本吻合,证明了该文所建立的涡旋压缩机数学模型是正确的,可以用来预测机器的性能.分析了涡旋圈数、涡旋壁厚、背压孔位置角等参数对机器性能的影响.根据所建立的数学模型对涡旋压缩机的主要参数进行了优化设计.结果表明,优化后的机器性能有了较大的提高.