2011-3139基于实验的螺杆式压缩机容积效率计算方法
基于实验的螺杆式压缩机容积效率计算方法
李庆刚 王发忠 刘敬辉 周雷
（烟台顿汉布什工业有限公司，烟台264003）
摘要：
本文建立了一种基于实验数据的螺杆式压缩机容积效率计算模型，根据实测数据回归后的容积效率计算公式可以在很宽的运行工况范围内较准确的预测螺杆式压缩机的容积效率，在回归数据范围内，预测最大误差小于1％。
关键词：制冷，螺杆式压缩机，容积效率
A Model of Volumetric Efficiency Calculation
for Screw Compressor
Li Qinggang Wang Fazhong Liu Jinghui Zhou Lei
（Dunham-Bush Yantai Co.，LTD，Yantai 264003，China）
Abstract:
A model of volumetric efficiency calculation for screw compressor was developed. The
model can predict the volumetric efficiency in a wide running scope with a satisfactory precision.
Compared with tested data, the maximal error is less than 1%.
Keywords: Refrigeration, Screw compressor, Volumetric efficiency
1. 引言
在进行压缩机性能计算及制冷系统仿真中，压缩机容积效率是个必须用到的参数。文献[1]中对影响活塞式压缩机容积效率的因素进行分析，总结出影响压缩机容积效率的因素总体包括4个：压缩机的余隙容积、进出口的节流损失、吸气被加热引起的吸气量减小、压缩过程的泄漏。并给出如下形式的活塞式压缩机容积效率
vvpTl
活塞式压缩机由于其自身的结构特点，效率和性能较低，且体积较大，市场的使用量在逐年减少。螺杆式压缩机由于结构紧凑，能适用于大压比工况，对湿行程不敏感，有良好的输气量调节特性以及维护方便等特点，在制冷装置中应用越来越广泛，已占据了大容量活塞式压缩机的使用范围，并向中大容量范围迅速延伸。因此有关螺杆式压缩机及其系统的仿真的研究越来越多，而螺杆式压缩机的容积效率的研究是这些研究工作的基础。关于螺杆式压缩机容积效率的研究通常采用两种方法，一种是用于系统仿真的纯经验方程形式，如文献[3]，这种形式虽然简单，但其准确性和对变工况的适用性受到很大限制。另一种是基于半理论半经验的形式，通常具有较高的精度，并较能准确的反映容积效率随工况变化的趋势，如文献[2]给出的基于半理论半经验的公式。本文是在文献[2]给出的公式形式的基础上，对其进行了进一步推导，给出了另一种形式的半理论半经验容积效率计算公式。
2.螺杆式压缩机容积效率模型
螺杆式压缩机属于回转式压缩机，由于没有余隙容积和吸排气阀，余隙系数和节流系编号：2011-3139
收稿日期：2011-07-05
修回日期：2011-7-12 数的影响可以忽略不计，只需考虑吸气被加热和压缩过程泄漏的影响。因此螺杆式压缩机的容积效率可以写成以下的形式
0TlvTlmmm （1）
其中：Tm－为吸气被加热后的吸气量
lm－为气体压缩过程的泄漏量
0m－为压缩机的理论吸气量
T－为温度系数，0TTmm，
l－为泄漏系数，TllTmmm
2.1 温度系数计算
根据热力学可知，气体被压缩过程可认为是一多变过程，遵循以下关系
1122nnpVpV （2）
其中：n－为多变指数
1p、1V、2p、2V-为压缩开始和终了的压力（Pa）与比容（m3/kg）。
气体在排出压缩腔前，温度会有所升高，同时会加热转子，在气体被吸入压缩腔后，由于转子的温度高于吸气温度，吸气会被加热。吸气被加热的程度跟排气温度有关。根据理想气体状态方程，温度系数可写成下面的形式
102TTmTmT （3）
其中：－为系数，是由于吸气不可能被加热到排气温度而引入的修正系数；
1T、2T-为压缩开始和终了的温度 （K）。
根据多变压缩过程推导可知
112nnTpap （4）
其中：1a 2.2 泄漏系数计算
制冷用螺杆式压缩机大多采用喷油的形式，油的密封作用使得齿间配合间隙泄漏大大降低，泄漏三角形才是引起压缩机容积效率降低的主要原因。根据可压缩流体力学可知，气体在压缩过程中的泄漏量可参照节流孔口的流量公式
2212lmCYApp （5）
其中：C－为流量系数，近似为常数
A－泄漏流道的等效截面积(m2)
Y－为气体膨胀系数，121(1)pYKp
K－为常数
2p，2－分别为排气压力(Pa)和排气密度(kg/m3).
1p－吸气压力(Pa).
根据多变压缩过程推导可得
12211npp
（6）
1221121121(1)2nlppmCAKpppp
（7）
11121222101(1)21nTllTTpCAKpppmmpmpV （8）
其中：0V－为压缩机理论排量（m3/s）
1－为吸气比容 (m3/kg).
2.3 容积效率
根据式（4）和（8），可得
111112122221101(1)2lnnvpCAKpppppappV
（9）
令21pp，1212pp，则可得 11112nnvabc （10）
其中：1lhCAKbV，lhCAKcV
a 、b、c均可由实验数据回归得到。
3. 试验台介绍
冷凝器调节阀油分被试压缩机压力传感器温度传感器气体喷射回油冷却水系统混合罐混合罐质量流量计体积流量计
图1 压缩机性能试验台流程图
为了验证模型的适用性，作者对顿汉布什某一型号的压缩机进行了测试，测试是在烟台顿汉布什压缩机性能试验台上进行的，该试验台通过AHRI与CQC的精度认证。如图1所示，该压缩机性能试验台由被试压缩机、油分、水冷冷凝器、吸气混合罐、补气混合罐、制冷剂质量流量计、吸气体积流量计、控制阀门、以及测试用的压力和温度传感器组成。压缩机的排气压力通过水冷冷凝器的进水温度来控制，压缩机的吸气压力通过吸气混合罐的旁通调节阀来控制，吸气过热度通过控制进入吸气混合罐的液体量来保证。补气口的状态与吸气状态的控制方法相同。压缩机试验方法和数据整理均按照GB/T5773-2004《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》中制冷剂气体冷却法进行。
4. 结果验证
对实验数据回归后可得到
-50.7728,b=-1.035610,c=0.00272a
回归后的公式计算结果与实验数据的比较参见图2，其误差分布参见图3. 从图2和图3可以看出，在试验数据范围内，预测值与实测值的误差小于1％。
为了检验在试验数据范围外的预测精度，作者对预测值与实测的吸气饱和温度为-12℃，排气饱和温度为40℃的工况点的容积效率比较，误差也只有约-4%，回归后的容积效率计算公式能在很宽的范围内较准确的预测螺杆式压缩机的容积效率。
-20-15-10-505100.860.870.880.890.90.910.920.930.940.950.96te (C)v
tc=29.44Ctc=32.22Ctc=35Ctc=37.78Ctc=40.56C测试值计算值0.90.910.920.930.940.950.960.970.890.90.910.920.930.940.950.960.970.98vtestvcal+1%-1%
图2 压缩机容积效率计算值与实验值的比较 图3 容积效率计算值与实测值误差分布
5. 结论
在热力学推导的基础上，本文建立了一种基于实验数据的螺杆式压缩机容积效率计算模型，根据实测数据回归后的容积效率计算公式可以在很宽的运行工况范围内较准确的预测螺杆式压缩机的容积效率，在回归数据范围内，预测最大误差小于1％，作者对回归数据外的工况点的测试数据与预测值进行比较，也具有较高的预测精度。本模型可用于螺杆式制冷系统的系统仿真。
参考文献：
[1]. 彦启森主编，空气调节用制冷技术. 中国建筑工业出版社，1980
[2]. 黄忠、丁勇、孙纯武，螺杆式压缩机容积效率计算方法的探讨. 重庆大学学报（自然科学版），2002（8）：118－119
[3].伏龙，用于系统仿真的螺杆式压缩机模型. 压缩机技术，2002 （1）：10－11
[4]. 肖茅，压缩机性能试验不确定度分析. 流体机械 2003(9)：8－11
[5]. 赵军朋、张薇、王智忠等，空调压缩机制冷量测量及其不确定度分析. 压缩机技术，2004（2）：5－7
[6]. 赵孝保编，工程流体力学. 东南大学出版社，2003
作者简介：李庆刚，工程师，主要从事螺杆式制冷压缩机设计及性能试验等研究。
通讯地址：烟台市莱山经济技术开发区顿汉布什路1号，264003
Email: liqinggang@
《制冷与空调》录用文章作者信息
姓名 职务 学历 职称 研究方向 通信地址 邮编 电话 Email
李庆刚 其他你填 一下
王发忠 水冷产品经理 大本 工程师 水冷冷水机组
刘敬辉 研发经理 博士 高级工程师 螺杆压缩机、水冷、风冷冷水机组
周雷 技术副总经理 博士 高级工程师 螺杆压缩机、水冷、风冷冷水机组
往复式压缩机计算实例
往复式压缩机计算实例
以下是一个往复式压缩机的计算实例，以进一步理解其工作原理和性能参数的计算方法。
假设有一个往复式压缩机，其气缸直径为100 mm，活塞行程为90 mm，压缩比为6:1，进气温度为27°C，进气容积流量为0.02 m^3/min，压缩机效率为80%。
首先需要计算气缸的容积和进气容积流量。
气缸容积的计算公式为：
V_cylinder = π * (d/2)^2 * h
其中，d为气缸直径，h为活塞行程。
V_cylinder = 3.1416 * (100/2)^2 * 90 = 636.174 m^3
进气容积流量的计算公式为：
Q_in = V_in / t_in
其中，Q_in为进气容积流量，V_in为进气容积，t_in为进气时间。
假设进气时间为1分钟，则进气容积为：
V_in = Q_in * t_in = 0.02 * 1 = 0.02 m^3
下一步是计算出排气容积。
排气容积的计算公式为：
V_out = V_in * 压缩比 其中，V_in为进气容积，压缩比为进气容积与排气容积的比值。
V_out = 0.02 * 6 = 0.12 m^3
接下来需要计算出排气流量。
排气流量的计算公式为：
Q_out = V_out / t_out
其中，Q_out为排气流量，V_out为排气容积，t_out为排气时间。
假设排气时间与进气时间相等，则有：
Q_out = V_out / t_in = 0.12 / 1 = 0.12 m^3/min
然后可以计算出压缩机的有效排气功率。
压缩机的有效排气功率的计算公式为：
P_e = Q_out * p_out / 600
其中，P_e为压缩机的有效排气功率，Q_out为排气流量，p_out为排气压力（假设为常数值），600为单位换算常数（将分钟转换为秒）。
假设排气压力为8 bar（绝对压力），则有：
最后需要计算出压缩机的绝热效率。
容积式压缩机排气量测试方法
容积式压缩机排气量测试方法
1.1 名词解释
1.容积流量在我国也称作排气量和输气量。
压缩机中的容积流量是指在所要求的排气压力下，压缩机单位时间内排出的气体容积，折算到进口状态，也即第一级进气接管处的压力（p1）与温度（T1）组分时的容积值，并应计入级间分离掉的水分折算成蒸气的容积，此外，还应计入气体压缩性的影响；当级间有中间洗涤等而出现中间抽气或中间补气时，排出的气量中还应加入或减去该部分气体折算到进口状态的容积。用符号qv表示，单位为m3/s、m3/min、m3/h及L/h。
对于一定压缩机而言，容积流量非定值。其会随进气压力、进气温度，以及排气压力、冷却条件（水温、水量或风温、风量）等因素而改变。压缩机铭牌上所标注的容积流量，是指在特定的进、排气条件以及冷却条件下所测得的流量，称为公称容积流量或额定容积流量。旨在说明压缩机性能，压缩机应在全负荷下运行，吸气状态和冷却水温应符合下述规定
规定工况
吸入空气压力 105Pa
吸入空气温度 ＋20℃
相对水蒸气压力 0
冷却水温度 ＋20℃
2.压缩机实际容积流量是指经过压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量，该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组分的状态。
3.标准容积流量也称供气量。它是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到标准之状态，并不计入级间分离掉的水分及抽气量。其有两种定义：1.化工计算中，压力为1.013×105Pa（760mmHg）、温度为273K；2.空气动力计算中，以海平面的平均压力和温度，即1.013×105Pa与15℃为标准。用qVN表示。
一定的压缩机其标准容积流量也非定值。
1.2流量测量方法
流量测量是测出与流量有关的物理量（如压差），再换算成流量。可分为直接测量与间接测量两类，工程上大都采用间接测量法。可以采用GB/T15487所规定的任一方法测量压缩机流量，但须完全满足GB/T15487的要求。一般有如下方法：
空压机比功率的计算方法
螺杆空压机比功率计算标准
螺杆式空压机是否节能的唯一判断标准就是“比功率”，空压机的比功率首先是对其输入功率的概念有完整的认识
如：
一台螺杆式空压机机器，其马达铭牌上均需注明的参数有（以常规的单级压缩机132kw机型举例：流量=24m3/min，工作压力=7Bar举例）：
马达额定功率（额定输出功率或额定轴功率）：P = 132kw
马达效率（以华达电机举例）：η = %
功率因子：COSφ=
服务系数= （也有厂家采用的服务系数=）
基于上述参数，我们可以知道：
该台机器的马达名义额定输入功率（不考虑服务系数且满载时）：
P1 = （马达额定输出功率P ÷ 马达效率η）
= 132kw ÷ %
=
该台机器的名义额定输入功率（考虑服务系数且满载时）：
P2 = （主马达额定输出功率P ÷ 主马达效率η）x (服务系数
= （132kw ÷ %） x –
=
（注意：理论上计算服务系数时需考虑留5%的余量， 不能满额计算）
该螺杆式空压机机器的名义比功率（在7bar时，考虑服务系数且满载时）：
PB1 = P2 ÷ 24 m3/min
= ( m3/min)
如是风冷机器，同时还需要考虑进去风扇的输入功率。假如该螺杆式空压机为风冷型机器，风扇马达的额定功率为，效率为85%，则风扇马达的输入功耗为：
PF = ÷ 85%
=
则该螺杆式空压机机器的名义总输入功率（考虑风扇功耗且考虑服务系数且满载时）：
PZ = P2 + PF = + = kw
该台螺杆式空压机风冷机器的名义比功率（在7bar时，考虑服务系数且满载时）：
PB2 = PZ ÷ 24 m3/min = ÷ 24 = ( m3/min)。
螺杆压缩机理论排气量：
1、 螺杆压缩机理论排气量：
Vp=C*D2*L*n*60（m3/h）
C：齿型系数，数值与转子型线、齿数有关，一般近似计算C=0。46~0。508，当螺杆为对称圆弧型线时取较小值，单边不对称型线取较大值
D：主动转子的名义直径（公称直径m）
L：转子的工作长度（m）
n：主动转子的转速
2、 制冷量计算
QJ=Vp*gV*λ（Kcal/m3）
Vp：理论排气量 （m3/h）
GV：单位容积制冷量，KJ/M3（KCAL/M3）
λ：输气系数λ=0。75~0。90
对排气量较小，且在压缩比较大的工况下工作的螺杆机，λ取较小值，反之，取较大值；或根据生产厂提供的资料。
3、 标准体积计算（化工用）
P*V=N*R*T 或V=N*R*T/P
V=[2970（Kg）*1000（g/Kg）/17（g/mol）]*[0。082（L）/1000（L/M3）]*273K/1（Kg/cm2）
=（2970/17）*0。082*273=3910M3
P：压力 0.1MPa R：阿拉伯常数
V：体积 M3 T：温度 K
N：摩尔 mol
4、 压缩机功率计算：
理论功率PL=G（h1-h2）/3600（KW）
G—通过压缩机的氨循环量（kg/h）
h1—压缩机吸入口气体的比焓（KJ/kg）
h2—压缩机排出口气体的比焓（KJ/kg）
指示功率Ps=PL/ηs（KW）
ηs—压缩机的指示效率 ηs=Tz/Tl+b*tz
=（273-40）/（273-9）+0.001*（-40）
Tz—蒸发温度（K） tz—蒸发温度（℃） Tl—冷凝温度（K）
B—系数 立式氨压缩机取0.001，卧式氨压缩机取0.002，立式氟压缩机取0.0025
摩擦功率Pm=Fm*Vp/3600（KW）
Fm—摩擦压力（KPa）立式氨压缩机取50~80
螺杆压缩机功率计算公式
螺杆压缩机功率计算公式
螺杆压缩机是一种常用的工业设备，广泛应用于空气压缩、制冷、液压和化工等领域。在设计和运行螺杆压缩机时，计算其功率是非常重要的一项任务。本文将介绍螺杆压缩机功率的计算公式及其相关内容。
一、螺杆压缩机的功率计算公式
螺杆压缩机的功率计算公式为：
P = (Q × P1) / (η × 3.6)
其中，
P为螺杆压缩机的功率，单位为千瓦(kW)；
Q为螺杆压缩机的排气量流量，单位为立方米/分钟(m³/min)；
P1为螺杆压缩机的进气绝对压力，单位为巴(ba)；
η为螺杆压缩机的总压缩效率，无单位；
3.6为单位换算系数，将立方米/分钟转换为立方米/小时。
二、螺杆压缩机功率计算公式的解释
1. 流量(Q)：螺杆压缩机的流量指的是单位时间内通过螺杆压缩机的气体体积。它是衡量螺杆压缩机工作能力的重要参数。通常情况下，流量越大，螺杆压缩机的功率需求也就越大。
2. 进气绝对压力(P1)：螺杆压缩机的进气绝对压力是指螺杆压缩机在工作状态下的进气压力。它影响着螺杆压缩机的工作效率和功率需求。进气压力越高，螺杆压缩机的功率需求也会相应增加。
3. 总压缩效率(η)：螺杆压缩机的总压缩效率是指螺杆压缩机在实际工作中所能达到的压缩效率。它受到螺杆压缩机结构、工作条件以及维护保养等因素的影响。总压缩效率越高，螺杆压缩机的功率需求也就越低。
4. 单位换算系数(3.6)：由于功率单位是千瓦(kW)，而流量单位通常为立方米/分钟(m³/min)，所以需要将流量的单位进行换算，使其与功率单位保持一致。在这里，将流量单位从立方米/分钟转换为立方米/小时，需要乘以3.6。
三、螺杆压缩机功率计算公式的应用
螺杆压缩机功率计算公式的应用非常广泛。在设计螺杆压缩机系统时，可以根据所需的流量、进气压力和总压缩效率，通过计算公式得出所需的功率。这样可以选择适当的螺杆压缩机型号，并合理配置其电机功率。
在实际运行中，螺杆压缩机的功率计算也非常重要。通过监测流量、进气压力和总压缩效率等参数，可以实时计算螺杆压缩机的功率消耗。这有助于评估螺杆压缩机的工作状态和效率，并及时进行调整和维护。
泵与压缩机——容积式压缩机热力学性能实验指导书
容积式压缩机热力学性能实验指导书
一、实验课程的教学目的和任务
本实验课程为流体机械类课程中容积式压缩机基本实验课程之一。本实验课程的任务是使学生掌握上述各专业方向专业课程(工程热力学、工程流体力学、传热学、过程机械等)所涉及的专业实验的测量原理、技术和测试方法，培养学生实验操作能力、理论联系实际以及分析问题和解决问题的能力，以适应市场经济条件下对工科人才培养的要求。
二、实验课程的基本要求
1、通过实验教学，使学生直接了解和掌握本专业领域现代测试技术和检测仪表的性能、原理和使用方法。掌握本专业实验方法、技能与数据处理方法，培养学生实践动手能力、专业实验技能和综合知识的运用能力，使学生具有专业领域内初步的科学实验工作能力。
2、借助通用仪表测量实验状态下压缩机进出口压力、温度、流量、功率、转速等多个实验参数，并进行数据处理，得出反映压缩机性能的结论。
3、将实测数据代入压缩机热力学公式进行计算，进一步加深理解和掌握书本上有关压缩机热力学过程的理论知识，从而对容积式压缩机的工作机理有更深刻的了解。
三、实验设备
上海浪潮机器有限公司
图1-1 OG－10A单螺杆空压机实验台
单螺杆空压机（型号为OG－10A，额定排气量：1 m3/min，排气压力：0.85 MPa，电机功率：7.5KW），通用变频器：IHF—75K，全数字智能交流电量采集模块RemoDAQ-8203，RS232/RS485无源转换器MWE485-A，台式计算机及IFIX3.0软件，指针压力计，玻璃转子流量计等。
单螺杆空压机螺杆直径：d1=150mm，螺杆头数Z1=6；
螺齿容积：3310.0254()eVdm （3－1）
螺杆压缩机结构容积流量：312(/min)eeqZnVm （3－2）
式中：n——压缩机转速，r/min
2011-3139基于实验的螺杆式压缩机容积效率计算方法
基于实验的螺杆式压缩机容积效率计算方法
李庆刚 王发忠 刘敬辉 周雷
（烟台顿汉布什工业有限公司，烟台264003）
摘要：
本文建立了一种基于实验数据的螺杆式压缩机容积效率计算模型，根据实测数据回归后的容积效率计算公式可以在很宽的运行工况范围内较准确的预测螺杆式压缩机的容积效率，在回归数据范围内，预测最大误差小于1％。
关键词：制冷，螺杆式压缩机，容积效率
A Model of Volumetric Efficiency Calculation
for Screw Compressor
Li Qinggang Wang Fazhong Liu Jinghui Zhou Lei
（Dunham-Bush Yantai Co.，LTD，Yantai 264003，China）
Abstract:
A model of volumetric efficiency calculation for screw compressor was developed. The
model can predict the volumetric efficiency in a wide running scope with a satisfactory precision.
Compared with tested data, the maximal error is less than 1%.
Keywords: Refrigeration, Screw compressor, Volumetric efficiency
1. 引言
在进行压缩机性能计算及制冷系统仿真中，压缩机容积效率是个必须用到的参数。文献[1]中对影响活塞式压缩机容积效率的因素进行分析，总结出影响压缩机容积效率的因素总体包括4个：压缩机的余隙容积、进出口的节流损失、吸气被加热引起的吸气量减小、压缩过程的泄漏。并给出如下形式的活塞式压缩机容积效率
螺杆压缩机能效比计算公式
螺杆压缩机能效比计算公式
螺杆压缩机是一种常用的空气压缩机，广泛应用于工业生产中。在使用螺杆压缩机时，我们通常会关注其能效比，即单位功耗下所产生的压缩空气量。能效比是衡量螺杆压缩机性能的重要指标，也是评价其节能性能的重要依据。本文将介绍螺杆压缩机能效比的计算公式，并探讨影响能效比的因素。
螺杆压缩机能效比的计算公式为：
能效比 = （实际排气量 工作压力）/（功率 60）。
其中，实际排气量是指螺杆压缩机在实际工作状态下每分钟排气的空气量，单位为立方米/分钟；工作压力是指螺杆压缩机的出口压力，单位为大气压；功率是指螺杆压缩机的电功率或驱动功率，单位为千瓦。通过这个公式，我们可以计算出螺杆压缩机的能效比，从而评估其节能性能。
影响螺杆压缩机能效比的因素有很多，主要包括以下几点：
1. 压缩机的设计参数，螺杆压缩机的设计参数包括压缩比、转速、进出口温度等，这些参数会直接影响到螺杆压缩机的能效比。一般来说，设计参数越合理，能效比就越高。
2. 运行状态，螺杆压缩机在不同的运行状态下，能效比也会有所不同。例如，在部分负载状态下，螺杆压缩机的能效比会下降，而在满负载状态下，能效比会相对较高。
3. 维护保养情况，螺杆压缩机的维护保养情况直接影响到其能效比。定期的清洗、更换滤芯、检查密封件等维护工作可以保证螺杆压缩机的高效运行，提高其能效比。
4. 空气质量，螺杆压缩机在压缩空气时，会受到进气空气质量的影响。如果进气空气中含有大量杂质或水分，将会影响到螺杆压缩机的运行效率，降低其能效比。 除了以上因素外，螺杆压缩机的能效比还受到环境温度、湿度、进口空气压力等因素的影响。因此，在实际使用中，我们需要综合考虑这些因素，合理选择和配置螺杆压缩机，以提高其能效比，降低能源消耗。
在实际工程应用中，我们可以通过对螺杆压缩机的运行数据进行监测和分析，来评估其能效比。通过实时监测螺杆压缩机的排气量、工作压力和功率等参数，我们可以计算出其能效比，并及时发现和解决能效问题，提高螺杆压缩机的能效性能。
基于实验的螺杆式压缩机容积效率计算方法
第１２卷第１期 ２ ０ １ ２年２月 剖渣 室润
ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＡＩＲ—ＣＯＮＤＩＴ１０ＮＩＮＧ
基于实验的螺杆式压缩机容积效率计算方法
李庆刚 王发忠 刘敬辉 周雷
（烟台顿汉布什工业有限公司）
摘要建立一种基于实验数据的螺杆式压缩机容积效率计算模型，该模型可以在很宽的运行工况范围内
较准确地预测螺杆式压缩机的容积效率，在回归数据范围内，预测最大误差小于１ 。 关键词制冷；螺杆式压缩机；容积效率；实验数据
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｃｒｅｗ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
Ｌｉ Ｑｉｎｇｇａｎｇ Ｗａｎｇ Ｆａｚｈｏｎｇ Ｌｉｕ Ｊｉｎｇｈｕｉ
（Ｄｕｎｈａｍ—Ｂｕｓｈ Ｙａｎｔａｉ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｃｒｅｗ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｉｓ ｄｅｖｅｌ—
ｏｐｅｄ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ａ ｗｉｄｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｃｏｐｅ ｗｉｔｈ ｓａｔｉｓ—
ｆａｃｔｏｒｙ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｅｓｔｅｄ ｄａｔａ，ｔｈｅ ｍａｘｉｍａｌ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １ ｉｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ
ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｄａｔａ．
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ；ｓｃｒｅｗ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ
在进行压缩机性能计算及制冷系统仿真中，
压缩机容积效率是必须用到的一个参数。彦启
森＿１ 对影响活塞式压缩机容积效率的因素进行分
析，总结出影响压缩机容积效率的因素有４个：压
螺杆压缩比
螺杆压缩比
1. 什么是螺杆压缩比
螺杆压缩比，也称为“螺杆比率”，是指螺杆式压缩机的压缩效率，也就是压缩前后气体体积的比值。螺杆压缩比越高，说明压缩机的压缩效率越高；螺杆压缩比越低，则表明压缩机的压缩效率越低。
2. 螺杆压缩比的计算方法
螺杆压缩比可以由如下公式计算：
压缩比 = (压缩前气体体积/压缩后气体体积)
例如：假设一个螺杆式压缩机在压缩过程中，压缩前的气体体积为100m3，压缩后的气体体积为10m3，则此螺杆式压缩机的压缩比为：
压缩比 = 100m3/10m3 = 10
3. 螺杆压缩比一般多少
一般情况下，螺杆式压缩机的压缩比在2-20之间，根据需要选择不同的压缩比，以满足不同应用领域的需求。
4. 螺杆压缩比对压缩机性能的影响
螺杆压缩比是衡量螺杆压缩机压缩效率的重要参数，它直接影响螺杆压缩机的整体性能。
(1) 压缩比越高，压缩效率越高，压缩机的工作效率越高。 (2) 压缩比越高，压缩机的耗电量也会增加，因此需要选择恰当的压缩比来满足实际使用需求。
(3) 压缩比越高，压缩机的温升也会增加，如果压缩机的压缩比太高，会导致压缩机过热，从而影响压缩机的正常工作。
(4) 压缩比越高，螺杆压缩机的噪声也会增加，需要注意降低压缩机的噪声，以保证周围环境的安静。
5. 总结
螺杆压缩比是衡量螺杆式压缩机压缩效率的重要参数，一般螺杆压缩比在2-20之间，根据需要选择不同的压缩比，以满足不同应用领域的需求。压缩比越高，压缩效率越高，但同时也会增加压缩机的耗电量、温升和噪声，所以需要根据实际情况选择合适的压缩比，以达到较好的压缩效果。