Établissement et validation expérimentale d'un modèle semi-empirique de compresseur spirale à augmentation d'air et d'enthalpie

Yue Bao ,  

Wang Longyan ,  

Cao Haomin ,  

Wu Zhigang ,  

Weng Xiaomin ,  

Ding Guoliang ,  

摘要

Pour simuler et optimiser le système d'augmentation du flux d'air et de l'enthalpie, il est nécessaire de développer un modèle de compresseur spirale à augmentation d'air et d'enthalpie qui soit rapide à calculer, précis, avec une bonne capacité d'extrapolation et une faible demande en données. Les modèles existants ne peuvent pas satisfaire simultanément ces exigences. Sur la base du mécanisme physique, un modèle semi-empirique explicite du compresseur spirale à augmentation d'air et d'enthalpie a été établi pour prédire le débit, la puissance et la température de sortie du compresseur. Le modèle de débit d'aspiration est corrigé par l'utilisation du rapport des capacités thermiques en fonction du rapport de pression et multiplié par une fonction quadratique de la fréquence ; le modèle d'appoint de débit est basé sur l'hypothèse de mélange isochore et obtenu par un coefficient d'expansion ; le débit de sortie est la somme des débits d'aspiration et d'appoint ; le modèle de puissance est basé sur l'hypothèse de compression isentropique et corrigé par des pressions haute et basse ; le modèle de température de sortie réalise un calcul explicite de la température de sortie basé sur un facteur de fuite de chaleur. Le modèle a été validé sur des données expérimentales, les résultats montrent que le modèle possède une vitesse de calcul de l'ordre de la milliseconde et peut prédire avec précision les paramètres de performance du compresseur, avec une erreur moyenne de prédiction du débit d'aspiration et de sortie inférieure à 2%, une erreur moyenne de prédiction du débit d'appoint, de la puissance et de la température de sortie respectivement inférieure à 5%, 3% et 3°C ; le modèle reste valide en dehors du domaine d'ajustement avec des résultats raisonnables ; la quantité de données nécessaires pour l'ajustement du modèle est réduite de plus de 50% par rapport aux modèles existants.

关键词

augmentation d'air et d'enthalpie; compresseur spirale; modèle semi-empirique; simulation système

阅读全文