Durch Analyse des Kräftesystems, das aus der rotierenden Scheibe und dem Kreuzring besteht, wurde ein dynamisches Modell des CO2-Wirbelverdichters erstellt und unter Verwendung der globalen Newton-Methode numerisch gelöst. Bei drei Kompressor-Drehzahlen wurden die Änderungen der auf den Kreuzring und die Kurbelzapfen wirkenden Kräfte in Abhängigkeit von der Drehwinkel des Hauptantriebs berechnet sowie die Änderungen des kinetischen Energieverlusts der Hauptbewegungsteile in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Hauptantriebs dargelegt. Die Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmender Drehzahl die maximalen auf den Kreuzring wirkenden Kräfte jeweils 21,07 N, 25,71 N und 30,81 N betragen, und die maximalen auf den Kurbelzapfen wirkenden Kräfte jeweils 899,89 N, 1045,34 N und 1133,51 N betragen, wobei der Prozentsatz des Energieverlusts der Hauptlager zunimmt. Im berechneten Bereich ist der Energieverlust zwischen der rotierenden und der festen Scheibe die größte Quelle mechanischer Reibungsverluste und beträgt etwa 45% der Gesamtreibungsverluste, gefolgt vom Energieverlust der Hauptlager, der etwa 33% der Gesamtreibungsverluste beträgt, wobei der Energieverlust des Kreuzrings einen sehr kleinen Anteil ausmacht, nur etwa 0,23%.

Dynamische Maschinenbauingenieurwesen; CO2; Wirbel; Globale Newton-Methode; Mechanische Reibungsverluste