超临界二氧化碳压缩机非平衡冷凝研究进展

压缩机是超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环系统的核心设备,其工作在S-CO_(2)的近临界区域,因此S-CO_(2)工质在压缩机内流动时易发生非平衡冷凝,影响系统性能与可靠性。压缩机内部的S-CO_(2)非平衡冷凝实验观测难度大,数值模拟复杂,相关S-CO_(2)压缩机设计经验也较为缺乏。本文结合近年研究成果,从研究方法、数学模型和实验研究等角度总结了目前S-CO_(2)非平衡冷凝的研究进展,指出了需进一步开展的研究方向,如改变喷管几何结构参数,从而改变成核区体积,以改变流体在亚稳态区的滞留时间;改进气体状态方程进而提高亚稳态区域热物性精度,从而准确进行数值模拟;在设计S-CO_(2)压缩机时,利用实验测得的Wilson线设定压缩机进口条件,构建新的安全边界等。

气悬浮离心式制冷压缩机电机冷却过程模拟

离心式压缩机是离心式冷水机组的核心设备,气悬浮离心式制冷压缩机具有高速,无油,成本低等优点,是离心式压缩机的重要发展方向之一。气悬浮离心式制冷压缩机高速、紧凑的结构使其散热环境更加恶劣,需要更有效的冷却方式。建立了压缩机电机数学模型,数值模拟了不同进出口条件下制冷剂流场与电机温度场的分布。结果表明:绕组中心位置温度最高,靠近电机腔出口侧的端部冷却效果好于空腔侧,顺时针45°-180°方向冷却效果最好;增大入口压力会增强冷却效果,入口压力每增大93kPa,绕组温度下降2℃左右;入口干度在0-0.6之间冷却效果变化较小,入口干度大于0.6时冷却效果明显下降;增大回气压力会降低冷却效果,回气压力每增大40kPa时绕组温度升高3℃-4℃。通过研究压缩机电机轴向和周向的冷却差异,及不同进出口条件下压缩机电机的冷却情况,为不同工况下气悬浮离心式制冷压缩机电机冷却方案提供了思路。