【摘要】：水源熱泵以環(huán)保效益顯著,高效節(jié)能,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)在制冷空調(diào)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。壓縮機(jī)作為熱泵系統(tǒng)中的核心部件,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能影響很大。而單螺桿壓縮機(jī)又以受力平衡、容積效率高、噪音低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)在容積式壓縮機(jī)中脫穎而出。傳統(tǒng)的單螺桿制冷壓縮機(jī)采用單滑閥機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)容量調(diào)節(jié)。然而隨著外部工況的變化,對(duì)于固定內(nèi)容積比的單滑閥容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),由于壓縮機(jī)內(nèi)外壓比不匹配導(dǎo)致等熵效率下降,嚴(yán)重影響壓縮機(jī)的性能。本文對(duì)實(shí)驗(yàn)室所研制的水源熱泵用單螺桿制冷壓縮機(jī)的主要幾何參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,確定了包括螺桿和星輪等在內(nèi)的壓縮機(jī)基本參數(shù),計(jì)算了壓縮機(jī)的最大基元容積和排氣量。對(duì)單螺桿壓縮機(jī)的常用容量調(diào)節(jié)方式進(jìn)行了對(duì)比介紹,闡述了滑閥動(dòng)作機(jī)理。建立了滑閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的基本數(shù)學(xué)模型。設(shè)計(jì)了適應(yīng)工況變化的復(fù)合滑閥容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),以克服單滑閥在滿(mǎn)負(fù)荷工況下無(wú)法進(jìn)行內(nèi)容積比調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)。對(duì)復(fù)合滑閥容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)特性和幾何特性及單滑閥機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)特性進(jìn)行了探究。發(fā)現(xiàn)旁通口起始位置越靠近進(jìn)氣端,內(nèi)容積比和氣量突跳量越小。對(duì)單螺桿制冷壓縮機(jī)進(jìn)行了滿(mǎn)負(fù)荷性能實(shí)驗(yàn)分析。通過(guò)改變蒸發(fā)溫度、是否采用噴液冷卻措施、內(nèi)容積比、制冷制熱工況及壓縮機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、潤(rùn)滑油等參數(shù)進(jìn)行了一系列穩(wěn)定性的性能實(shí)驗(yàn)。探究這些因素對(duì)壓縮機(jī)在滿(mǎn)負(fù)荷下工作性能的影響。發(fā)現(xiàn)噴液冷卻可以有效降低壓縮機(jī)的排氣溫度。隨著蒸發(fā)溫度的提高,壓縮機(jī)性能可以得到較大幅度提升。采用14701星輪片相對(duì)1472192星輪片,可以有效提高壓縮機(jī)的性能。建立了單滑閥壓縮機(jī)部分負(fù)荷工作過(guò)程模型,利用龍格庫(kù)塔法對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了求解,得到基元容積中氣體的壓力、溫度、比體積及質(zhì)量隨螺桿轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系,對(duì)壓縮機(jī)的性能參數(shù)包括等熵效率、軸功率、制冷量及COP等進(jìn)行了計(jì)算。同時(shí)對(duì)單滑閥壓縮機(jī)進(jìn)行了部分負(fù)荷性能試驗(yàn),將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型較為準(zhǔn)確。采用驗(yàn)證后的模型對(duì)復(fù)合滑閥單螺桿制冷壓縮機(jī)進(jìn)行過(guò)程模擬,對(duì)相應(yīng)的壓縮機(jī)性能參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。發(fā)現(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷下復(fù)合滑閥壓縮機(jī)內(nèi)外壓比匹配程度較好,部分負(fù)荷下旁通口耗功量占?jí)嚎s機(jī)耗功量比例很小。并在同一工況下,將單滑閥與復(fù)合滑閥的性能進(jìn)行了對(duì)比,以驗(yàn)證復(fù)合滑閥相對(duì)單滑閥的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB652

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本文編號(hào)：2615662