低温热泵用涡旋压缩机性能的研究
普通空气源热泵系统在使用带补气口的涡旋压缩机后可变为准二级压缩热泵系统，这种系统可以有效地改善普通热泵系统在低温环境下的制热性能低和运行可靠性差等问题。本文根据涡旋压缩机准二级压缩热泵系统的研究现状，采用理论分析和实验验证相结合的方法，对准二级压缩热泵用涡旋压缩机的性能进行了详细的研究。
本文首先对涡旋压缩机准二级压缩热泵系统进行了详细的介绍。从准二级压缩热泵系统涡旋压缩机的工作机理出发，分析了压缩机的工作过程。针对涡旋压缩机固定容积比的特点，以及补气压缩过程持续时间较短且容积变化较大的特点，建立了包含影响压缩机性能的主要因素且适用于准二级压缩热泵用涡旋压缩机的数学模型。而后在建立数学模型的基础上，进行了仿真模拟计算，分析了准二级压缩热泵用涡旋压缩机的特性，并与普通热泵系统用涡旋压缩机的性能进行比较。推导出准二级压缩热泵用涡旋压缩机最佳辅助进气口的位置，提出合理的准二级压缩热泵用涡旋压缩机的运行模式，为以后准二级压缩热泵用涡旋压缩机的理论研究提供了参考依据。
在理论分析的基础上，对压缩机性能实验台进行改造，并设计出准二级压缩热泵用涡旋压缩机实验方案，对研制的原型机进行了全面的性能测试。通过对实验结果的分析，验证和修正了理论分析的结果和方法，弄清楚了准二级压缩热泵用涡旋压缩机的内在规律。结果表明：在冷凝温度不变的情况下随着蒸发温度的降低，原型机的制热量有所减少，但减少的速度低于普通热泵系统用涡旋压缩机，压缩机的电功率有所增加，但增加的幅度不大，且压缩机的排气温度也有所降低，故在低温工况下应用准二级压缩热泵用涡旋压缩机比普通热泵用涡旋压缩机可以更有效地提高空气源热泵的低温制热性能，是寒冷地区用小型空气源热泵比较适宜采用的压缩机。
本研究可以有效地改善空气源热泵机组用涡旋压缩机在低温工况下的工作性能，有助于加快我国热泵行业的发展步伐，扩大空气源热泵的使用范围，并对于促进暖通空调的可持续发展有重要意义。
涡旋压缩机;热泵;数学模型;性能测试
天津商业大学
硕士
制冷及低温工程
申江
2007
中文
TB652
54
2007-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）