Im VCR-System (Dampfdruckkompressionskühlung) tritt ein Leck des Kompressorschmieröls auf, das sich beim Mischen mit dem Kältemittel negativ auf die Fließfähigkeit und den Wärmetransport des Kältemittels auswirkt. In diesem Artikel wird auf Basis eines Linearverdichters mit R1234yf ein numerisches Modell des Verdampfers erstellt. Durch experimentelle Tests an einem von einem ölfreien Linearverdichter angetriebenen VCR-System wurden die Kühlleistung des Systems und der Druckabfall im Wärmetauscher ermittelt, womit das numerische Modell für ölfreie Bedingungen experimentell validiert werden konnte. Die durchschnittliche absolute prozentuale Fehler (MAPE) für die Vorhersage des Druckabfalls und der Kühlleistung betrugen 3,9 % bzw. 8,2 %. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Kondensationstemperatur von 50 ℃ und einer Verdampfungstemperatur von 2 ℃ die Kühlleistung des Systems ohne Öl und bei einer Ölkreislaufrate (OCR) von 2 % und 6 % um 4 % bzw. 22 % variiert, wobei die Erhöhung der OCR die Wärmeübertragungsrate im Verdampfer verringert; bei einer Kondensationstemperatur von 50 ℃ und einer Verdampfungstemperatur von -11 ℃ betrug der Druckabfall bei ölfreien Bedingungen bzw. bei einer OCR von 4 % 6,17 kPa bzw. 9,92 kPa, wobei das ölhaltige Kühlsystem einen um 5 % bis 82 % höheren Druckabfall als das ölfreie Kühlsystem aufwies, und der Druckabfall im Wärmetauscher mit zunehmender OCR zunahm.

Kühlsystem;Wärmeübertragungskoeffizient;Verdampfer;Ölkreislauffrate