摘要
電気自動車のCO2スクロールコンプレッサー内部の漏れ特性がコンプレッサー性能に与える影響を調査するため、本稿では理論流量1.272 m3/hの車載用CO2スクロールコンプレッサーを研究対象とし、コンプレッサーの動作過程を3次元非定常熱力学数値モデルで構築した。理論シミュレーションと実験結果の誤差は7.8％以内であった。このモデルを基に、軸方向クリアランスやシール構造などの主要設計パラメータがコンプレッサー性能に与える影響をさらに検討した。結果は、シール構造が高圧室から排気室および隣接する基底室へのガス漏れを阻止することで、ガスの二次加熱を大幅に抑制し、排気温度を低減できることを示した。同一軸方向クリアランスでシール構造を導入すると排気温度は16％低下し、容積効率は19.7％向上した。軸方向クリアランスが0.01 mmから0.03 mmに増加すると、排気温度は13％上昇し、容積効率は13.7％低下した。同時に漏れによりコンプレッサーの過圧縮現象も緩和された。シール構造は放射方向の漏れ経路を変化させるため、シール溝の深さも漏れ量に大きな影響を与える。シール溝の深さが増すにつれて、放射方向と接線方向の漏れ量はいずれも増加し、放射方向漏れ量の増加幅は接線方向漏れ量よりもはるかに大きい。CO2スクロールコンプレッサー内部の放射方向漏れは全漏れ量の約80％を占め、シール溝の深さの増加に伴い割合はさらに増加する。さらに、漏れ量の増加はコンプレッサーの吸気室圧力の上昇と吸気口での逆流現象を引き起こす。本研究結果はCO2スクロールコンプレッサー漏れの制御およびシール構造の最適化に参考となる。
关键词
CO2スクロールコンプレッサー; 漏れ特性; 数値解析; シール構造
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