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R290滚动转子压缩机的仿真与优化（可编辑）

R290滚动转子压缩机的仿真与优化

华中科技大学

硕士学位论文

R290滚动转子压缩机的仿真与优化

姓名:刘强

申请学位级别:硕士

专业:制冷及低温工程

指导教师:何国庚

华中科技大学硕士学位论文

摘要丙烷()是空调制冷剂的一种非常优良的天然替代物,具有比更小的

充灌量、更高的能效比和更好的经济性。丙烷作为一种优良的制冷剂工质,非

常适用

于空调用的小型全封闭滚动转子压缩机。对于使用新工质的压缩机系统,需要

根

据的性质对系统进行优化设计,在压缩机侧主要表现为采用减少容积损失、减

少

压力损失、减少温度损失和减少泄漏损失等方法来提高压缩机的容积效率。文

中主要

通过对减少容积损失和泄漏损失的方法进行了研究,优化了使用做制冷剂的滚

动

转子压缩机的结构,并为其选择了合适的泄漏间隙尺寸和适宜粘度的润滑油。

间隙泄漏损失对压缩机的容积效率的影响较大,同一台压缩机,间隙尺寸不同和

使用不同的润滑油的泄漏损失不同。文中的研究重点是对气缸内间隙泄漏损失

的研

究。采用了模拟转子径向间隙和滑板两侧面间隙中制冷剂蒸汽的泄漏,分

别采用了旋转壁面模型和静壁面模型,在考虑间隙流动是油气两相时候还使用

了

中的射流破碎模型。对于两种不同模型下的模型,分析了两者不同的流体

的速度、压力、温度和密度分布。

在压缩机的间隙泄漏中,包括间隙尺寸大小、润滑油粘度等对泄漏损失均会造

成

影响。通过对模拟结果的对比分析,选取了号矿物油作为滚动转子压缩机系

统

的合适的润滑油并且控制径向间隙在mm以下,滑板两侧面间隙控制在mm以下

时,可以使得气体的泄漏控制在压缩机质量流量以下。使用更高粘度的润滑油

和使

得径向间隙和滑板两侧面间隙尺寸进一步变小还可使得泄漏量再变小。

关键词:丙烷滚动转子压缩机径向间隙滑板侧间隙泄漏两相流动I华中科

技大学硕士学位论文

Abstract

PropaneHC290,asakindofairconditioningrefrigerant,isagood

choicein

substitutesofHCFC22.PropaneHC290hasasmallerFillingvolume,

higherenergy

efficiencyandbettereconomythanHCFC22.Propane,asanexcellent

refrigerant,isvery

suitableforsmall-scaleandair-conditioningclosedrollingrotor

compressor.Intheuseof

thenewrefrigerantofHC290,it’sneededtooptimizethesystem

designaccordingtothe

natureofHC290.Intheperformanceofthecompressorsideisto

improvethevolumetric

efficiencyoftherollingrotorcompressorbyreducingthevolume

loss,reducingthe

pressureloss,reducingthetemperaturelossandreducingthe

leakageloss.Inthispaper,the

volumelossandtheleakagelossisfocusedon,speciallythe

leakagelossAccordingto

physicalpropertiesofHC290,acompressorisredesigned,anda

suitablesizeofclearance

leakageandaenoughviscosityoflubricatingoilisdecidedL