简要介绍压缩机设计和验证

　　1两参数表达的非整数圈涡旋压缩机的各工作腔的温度和压力

　　在以往的文献中，均是以某一个压缩腔从形成到成为排气腔的全范围曲线转角来表示，这样不利于程序化计算，求得的压力分布不利于观察整个压缩机的各个腔的压力状况。尤其在非整数圈涡旋压缩机的各向迭加气体力的迭加时，出现了很大的困难。而用两参数来表征涡旋压缩机的各个工作腔，简明直观，可程序化性很强。为能清楚地看到以两参数法表达的参数的直观性，易读性和优越性，将压力随曲轴转角和工作腔编号的变化过程绘成曲线。

　　2两参数表达法

　　可以形象地看到在曲轴不同转角（0 ~2）时压缩腔个数，各不同工作腔的压力分布状况。在涡旋压缩机的曲轴旋转一周的整个过程中，吸气腔和排气腔总是存在。压缩腔的个数随曲轴转角达到吸气角和排气角而发生变化。本例中，d>s，当s时，n=INT（M-3/2）=1，当前压缩腔总对数为1；当>s时，n=INT（M- 1/2）=2，当前总的压缩腔对数为2；当>d时，n=INT（M-3/2）=1，当前压缩腔总对数为1.图中，D表示第1对工作腔，即排气腔；B表示第2对工作腔，即*外层的压缩腔；C表示第3对工作腔，即次外层压缩腔；E表示第4对工作腔，即吸气腔。当曲轴转角从0开始变化时，吸气腔的压力保持不变，编号为2的压缩腔的压力不断增大，排气腔保持基本稳定的排气压力，随着曲轴转角的不断增大，当=s时（图中C和E的分岔处），*外层的吸气腔封闭，形成编号为3的压缩腔，同时，*外层又形成新的吸气腔，其编号为4.当继续增大到d时，第2对压缩腔与排气腔连通，造成压力中和，此后压力很快增大，并保持基本稳定。

　　3实验结果

　　根据仿真程序得到，对于压缩机设计制冷量为142kW，压缩机耗功率为474kW，COP为30，背压力为16MPa.为验证数学模型的准确性，对同样基本参数，机型为QWR90-375的典型高压型立式涡旋压缩机进行检测。实验系统为075~15kW容积式制冷压缩机性能测试系统。该系统按照GB5773 -86#容积式制冷压缩机性能实验方法制造，并通过合肥通用机械研究所的认证。

　　实验测试项目为：吸排气温度和压力，背压腔压力，制冷量，输入电功率。进，排气管道接有压力传感器和温度传感器，以测量吸排气的压力，温度值，传感器的精度符合国标规定。实验机底壁打孔与背压腔相连，以测量背压力，功率表接在电气控制回路中以测量电功率消耗量。

　　由表中数据可以看到，排气温度与模拟值之间稍有差异，这是由于在热力学模型中尚未计入整机传热的影响。要精确地模拟工质气体的热力过程及热状态，必须考虑传热的影响。压缩机输入电功率比计算得到的值稍大，引起这种误差的原因有两方面：

　　（1）由表2可以看到，背压力比计算值大得多，这是造成实际输入功率比计算值大的一个重要原因；

　　（2）模型存在累计误差。背压力之所以比模拟值大，是因为轴承间隙选取的不太适合。总体上讲，按照非整圈涡旋压缩机的模型编制的仿真程序的几项仿真结果经过实验检测，各项的*大误差小于55%，相比较原整数圈模拟计算程序的精度（8%）有较大提高。

　　4结论

　　（1）对一台非整数圈涡旋压缩机进行了模型连接和仿真，以形象，简洁的两参数形式表达非整数圈涡旋压缩机各腔压力的变化，并与以往的单参数表达形式进行了比较。

　　（2）对拥有同样参数的一台涡旋压缩机在一个标准的第二制冷剂法压缩机性能实验台上进行了检测，得出了检测结果。

　　（3）对检测结果进行了分析，认为由于轴承间隙选取的不太合适，导致摩擦功损上升，实测输入总功率大于模拟结果。

　　（4）模型仿真由于考虑了非整数圈情况下的吸气腔压力和压缩腔压力，比原有未计入该影响的模型准确得多。