涡旋制冷压缩机外部冷却的研究

为具有外冷结构的涡旋制冷压缩机的工作过程建立了热力学模型,并研制了实验室样机,该压缩机的冷却结构可以深入到样机内部,其冷却效果更好.在搭建的相关冷却水循环回路中对无水冷和不同进口水温下的性能参数进行了测试,结果表明:相对于无水冷的工况,当进口水温为25℃时,输入功和排气温度分别降低了11.9%和36%,制冷量和容积效率分别提高了11%和12.7%,系统的制冷系数COP提高了26.2%;对于有水冷的工况,当进水温度从55℃降低到15℃时,系统的COP约提高1.5%,排气温度从86℃降低到64℃,降低了22℃,水和压缩机的换热量从1 261W升高到2 507W,提高了1 246W.模拟结果与实验结果吻合良好.     

变压比工况下涡旋制冷压缩机内部流动特性研究

本文通过对某涡旋制冷压缩机流体域进行结构化网格划分,使其径向间隙(30μm)处的网格层数达到13层,结合动网格技术建立了该涡旋制冷压缩机的三维瞬态数值模拟模型,并进行了外特性验证实验,结果表明该模型可以准确预测其性能。在此基础上,采用该模型对该涡旋制冷压缩机在变压比工况下的内部流动特性进行了研究,结果表明:在2.63~4.58的压比范围内,随着压比的增大,绝热效率先增大后减小,且绝热效率在压比略高于理论压比时取得最大值;压比对排气质量流量具有较大影响,排气口的流速随压比的增大逐渐下降,当压比达到4.18时,排气口出现较为明显的回流;排气开始前,各压比条件下压力的变化率基本相同,但排气开始后,高压比下压力升高较快,低压比的排气损失较大,而高压比的回流损失较大;泄漏速度随压比的增大而增大,造成内侧间隙处的高温区面积增大。