螺杆式压缩机部分负荷性能计算方法探讨

螺杆式压缩机是一种强制输气的机器，由于其具有较高的容积效率、宽广的运行工况范围和很高的可靠性等优点，在制冷空调领域得到越来越广泛的应用，在中低冷量范围内有逐渐取代活塞式压缩机的趋势。同时随着加工水平的提高，大容量的螺杆式压缩机的转子的加工变得越来越容易，在中大冷量范围部分替代了离心式压缩机。
　　为了节约制造成本，在制冷空调设备制造前，首先对机组的性能进行仿真计算逐渐成为机组设计采用的普遍做法。而压缩机性能计算模型是关系仿真准确性和有效性的最关键的环节。因而根据不同的需要，研究人员建立了不同的压缩机性能预测模型。目前检索到的文献中的螺杆式压缩机模型，大都是用于压缩机满负荷性能的预测。由于用户冷量需求的变化，制冷机组通常在部分负荷工况下运行，随着能源紧张局势的日趋严峻，人们越来越关注的是制冷机组的运行费用。综合部分负荷性能指标(JPL )更能衡量机组的节能效果。为了预测机组的部分负荷性能，建立能够准确预测螺杆式压缩机部分负荷性能的模型是必不可少的。
　　滑阀是目前螺杆式压缩机容量调节中最常用的调节机构，它不仅具有制造成本低的特点，而且滑阀调节也可以使螺杆式压缩机得到很好的部分负荷性能。笔者就以滑阀调节为例，建立螺杆式压缩机的部分负荷预测模型。
　　1 模型的建立
　　1.1 螺杆式压缩机的容积效率
　　黄忠等对螺杆式压缩机的压缩过程进行分析，给出了以下形式的螺杆式压缩机容积效率模型：

　　式中： p1和p2 分别为压缩机的吸、排气压力(Pa);v1为压缩机的吸气比容( m3/kg);T2为压缩机排气温度(K);k为多变压缩指数;a和b为回归系数，由实验数据回归得出;v0为压缩机理论排气量(m3 /s)。
　　在黄忠等的研究基础上，笔者推导出以下容积效率的计算公式：


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