Zur Simulation und Optimierung des Systems zur Erhöhung der Luftmenge und Enthalpie ist es erforderlich, ein Modell eines spiralförmigen Verdichters mit Erhöhung der Luftmenge und Enthalpie zu entwickeln, das schnell berechnet, hochpräzise ist, eine gute Extrapolationsfähigkeit besitzt und nur geringe Datenanforderungen hat. Die bestehenden Modelle können diese Anforderungen nicht gleichzeitig erfüllen. Basierend auf dem physikalischen Mechanismus wurde ein explizites semi-empirisches Modell des spiralförmigen Verdichters mit Erhöhung der Luftmenge und Enthalpie erstellt, um den Durchfluss, die Leistung und die Auslasstemperatur des Verdichters vorherzusagen. Das Ansaugstrommodell wird durch Verwendung des Verhältnisses der Wärmekapazitäten auf das Druckverhältnis korrigiert und mit einer quadratischen Frequenzfunktion multipliziert; das Nachströmungsmodell basiert auf der Annahme eines isochoren Mischprozesses und wird durch einen Ausdehnungsfaktor erhalten; der Auslassstrom ist die Summe des Ansaug- und Nachströmungsstroms; das Leistungsmodell basiert auf der Annahme der isentropen Kompression und wird mit Hoch- und Niederdruckkorrekturen versehen; das Auslasstemperaturmodell ermöglicht eine explizite Berechnung der Auslasstemperatur basierend auf einem Wärmeleckfaktor. Das Modell wurde anhand experimenteller Testdaten validiert, die Ergebnisse zeigen, dass das Modell eine Berechnungsgeschwindigkeit im Millisekundenbereich hat und die Leistungsparameter des Verdichters genau vorhersagen kann, mit einem durchschnittlichen Fehler bei der Vorhersage der Ansaug- und Auslassströme von weniger als 2 % und einem durchschnittlichen Fehler bei der Vorhersage der Nachströmung, Leistung und Auslasstemperatur von 5 %, 3 % bzw. 3 °C; das Modell liefert auch außerhalb des Anpassungsbereichs noch vernünftige Ergebnisse; der für die Anpassung des Modells benötigte Datenumfang wurde im Vergleich zu bestehenden Modellen um mehr als 50 % reduziert.

Erhöhung der Luftmenge und Enthalpie; spiralförmiger Verdichter; semi-empirisches Modell; Systemsimulation