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回转式是压缩机所有类型中最为庞杂的一种，原理各异，形式多样。回转式压缩机是大部分工业动力用空气压缩机的主导类型。本书将对回转式压缩机进行重点阐述。
回转式压缩机的理想循环过程包括3个部分：吸气过程、压缩过程和排气过程。
与我们在3.5.3节中介绍的理想循环过程相同，也是假设了一定的条件来简化实际循环过程，以此作为基准来分析实际的循环过程。以滑片式压缩机为例，如图3-37所示。
图3-37 吸气、压缩、排气过程
滑片式压缩机是利用偏心布置的转子和转子上的滑片与气缸形成工作容积，并在气缸上布置了吸、排气口，随着转子的旋转，转子上的滑片在离心力的作用下始终紧贴气缸壁，工作容积因此得到很好的密封。
当转子转动时，工作容积也随之移动。在吸气口位置时吸入气体，随着转子转动，气体被两个滑片、转子、气缸壁组成的工作容积封闭起来。转子继续转动，封闭气体的容积不断变小，气体得到压缩。直至工作容积与排气口连通，被压缩的气体排出压缩机。如此，转子周而复始地转动，压缩气体就源源不断地生产出来。
（1）压缩机回转运动一周其工作容积的变化如图3-38所示。 φ 1 工作容积与吸气口连通，开始吸气； φ 2 工作容积达到最大，之后，工作容积逐步减小； φ 3 工作容积与排气口连通，开始排气； φ 4 工作容积与排气口连通状态结束，排气结束。
φ 1 —φ 2 为吸气过程； φ 2 —φ 3 为压缩过程； φ 3 —φ 4 为排气过程
图3-38 V—φ 图
（2）循环压缩过程
回转式压缩机属于容积式压缩机，工作容积的变化可实现气体压力的变化。循环过程 P-V 的关系如图3-39所示，图中，1—2为等压吸气过程，2—3 为定指数压缩过程，3—4 为等压排气过程，4—1 为膨胀过程（如不考虑穿通容积，则循环压缩过程如图3-40所示，没有膨胀过程）。
图3-39 循环压缩过程 P—V 图
图3-40 无膨胀循环压缩过程 P—V 图
（3）有/无内压缩过程
如图3-41所示，“1—2—3—4”为有内压缩的理想循环过程，其中“2—3”为内压缩过程；无内压缩的循环过程则为“1—2—2 ′ —4”这样一个矩形。可以发现，无内压缩循环过程相比有内压缩循环过程多出了阴影面积“2—2 ′ —3”，这也表征了无内压缩循环工作过程比有内压缩循环工作多耗费这一部分的功。所以，通常无内压缩工作过程的压缩机只能用在压比比较小的场合，如罗茨鼓风机。
图3-41 有/无内压缩过程的 P—V 图
（4）提前结束吸气的压缩过程
所谓提前结束吸气，是指应该在工作容积最大时，工作容积才被封闭，但由于某种原因，工作容积还没到最大时就断开了和吸气口的连通而提前结束吸气，因此，提前结束吸气存在一个膨胀的过程，并可能存在欠压缩的状况。
提前结束吸气的压缩过程如图3-42所示：当吸气过程（1—2 ′ ）至 V 1 ，此时并未达到最大工作容积，但吸气口已封闭，随着容积的继续扩大，气体膨胀（2 ′ —2 ″ ）。当达到最大工作容积（ V max ）时，开始压缩过程（2 ″ —3），由于压比相较理想循环过程更大了，可能会出现欠压缩的状况。最后（3—4）为排气工作过程。这种提前结束吸气的压缩过程带来的后果是排气量减少（因为 V 1 ＜ V max ），功耗增加（因为压比增大）。
（5）延后结束吸气的压缩过程
所谓延后结束吸气，指应该在工作容积最大时，工作容积被封闭，但由于某种原因，工作容积最大时并没有脱离吸气口连通状态，在工作容积开始减小后才封闭吸气口。因此，延后结束吸气会出现已经吸入工作容积的气体被从吸气口反向挤压出的状况。
延后结束吸气的压缩过程如图3-43所示：当吸气过程（1—2）至工作容积最大（ V max ），但此时吸气口并未封闭，之后工作容积开始减小（2—2 ′ ）至 V 1 （气体从吸气口反向排出）。当到达 V 1 （2 ′ ）时，脱离吸气口处于连通状态，开始压缩过程（2 ′ —3），最后（3—4）为排气工作过程。这种延后结束吸气的压缩过程带来的后果为排气量减少（因为 V 1 ＜ V max ）。
图3-42 提前结束吸气的压缩过程 P—V 图
图3-43 延后结束吸气的压缩过程 P—V 图
（6）欠压缩的循环压缩过程
所谓欠压缩，就是指压缩机内压缩终了的压力低于背压。
如图3-44所示， P d 为背压，正常的吸气过程为线（1—2），正常的压缩进程为线（2—3），但是当压缩进程到（3 ′ ）时，排气口已经开始连通，但此时的内压缩压力 P 1 小于 p d （背压），于是，排气压力 P 1 直接上升为背压 P d ，图中线（3 ′ —3 ″ ）表征了这一现象。之后线（3—4 ″ ）为排气过程。阴影部分（3—3 ′ —3 ″ ）就是多耗的功。
图3-44 欠压缩的压缩过程 P—V 图
（7）过压缩的循环压缩过程
所谓过压缩，就是指压缩机内压缩终了压力高于背压。如图3-45所示， P d 为背压，正常的吸气过程为线（1—2），正常的压缩进程为线（2—3），但是当压缩进程到（3）时，排气口并未开始连通，压缩过程继续进行到（3 ′ ）时，此时的内压缩压力 P 1 大于 P d （背压），排气口呈连通状态， P 1 瞬间下降到 P d ，图中线（3 ′ —3 ″ ）表征了这一现象。之后线（3 ″ —4）为排气过程。阴影部分（3—3 ′ —3 ″ ）就是多耗的功。
图3-45 过压缩的压缩过程 P—V 图
1.实际循环在 P—V 图上的表示
如前所述，理想压缩过程的进、排气压力假设为等压，压缩指数假设为定值，因此，整个压缩过程要么是直线，要么是平滑的曲线。而在实际压缩过程中，压力和压缩指数是有波动的。如图3-46所示，压力在 P-V 图上不再是直线，而是曲线段。
图3-46 实际压缩-压力在 P—V 图上的表示
我们可以通过对不同类型的压缩机或者压缩机不同工况的 P—V 图进行比较，就能从理论层面初步判断压缩机是否工作在更良好的状况下。
图3-47是螺杆空气压缩机在不同排气压力下的压缩过程在 P—V 图上的压力曲线。图中可以看到圆圈处，0.4MPa、0.6MPa的压缩过程明显有过压缩的情况，1.1MPa、1.4MPa的压缩过程则有欠压缩的情况。而0.8MPa的压缩过程则理想很多。这表明这台螺杆空气压缩机的最佳工况为排气压力0.8MPa。
图3-47 实际压缩-压力在 P—V 图上的表示
2.影响实际工作过程的一些因素
（1）进、排气口设置的影响。
吸气口：设置不好会造成提前吸气结束、延后吸气结束的情况发生，减小排气量。
排气口：设置不好会造成过压缩和欠压缩的情况发生，增加功耗。
喷油口：影响喷油量，尤其是影响换热时间，导致气体温度参数偏高，影响压缩机功率。
（2）穿通容积的影响。存在膨胀过程，减少了排气量。
（3）气体泄漏的影响。这是影响压缩机性能的主要因素，泄漏分为内泄漏和外泄漏。
所谓内泄漏，就是从工作容积的高压部分向低压部分泄漏。泄漏的高压部分气体温度更高，导致在低压部分混合后的气体温度会升高，压缩过程在较高的温度下进行，导功率会随之增大。内泄漏的加热作用也间接地影响吸气量，导致排气量下降。
所谓外泄漏，就是泄漏到吸气工作容积、吸气口或环境。这是直接导致排气量下降的因素，无疑这也会增加压缩机的轴功率。
（4）压力损失的影响。沿程阻力损失：流动中由气体黏性引起，大小与流速的平方成正比，并与流动状态、表面粗糙度及路程有关。局部阻力损失：流动中因截面突变引起，大小与截面突变情况有关，并与流速的平方成正比。另外，泄漏、气流脉动等都会带来压力损失。
（5）流体动力损失的影响。运动的转子扰动气体的摩擦、鼓风损失。对于压缩腔喷液的情形，还有转子对液体的扰动损失。流体动力损失随转子转速的增加而明显增大。这是影响高转速压缩机性能的主要因素。
（6）热交换的影响。
吸气过程：气体进入压缩机时与机体的热交换。例如，箱式压缩机进风流道上有电机等发热部件，使吸气时温度升高，继而影响吸气量。
压缩过程：气体与机体、气体与喷入的液体的热交换，使压缩过程线偏离绝热线。
综上所述，这些影响因素都会在压缩机的实际压缩过程中影响压缩机的性能。一款优秀的压缩机产品应在初始设计中就考虑尽量避免或减小这些因素带来的不利影响。