Para simular e otimizar o sistema de aumento de fluxo e entalpia, é necessário desenvolver um modelo de compressor espiral de aumento de fluxo e entalpia que seja rápido no cálculo, preciso, com boa capacidade de extrapolação e que exija pouca quantidade de dados, sendo que os modelos existentes não atendem a todos esses requisitos simultaneamente. Com base no mecanismo físico, foi estabelecido um modelo semi-empírico explícito do compressor espiral de aumento de fluxo e entalpia para prever o fluxo, a potência e a temperatura de descarga do compressor. O modelo de fluxo de aspiração é corrigido utilizando a relação das capacidades térmicas em relação à razão de pressão e multiplicado por um termo quadrático da frequência; o modelo de fluxo suplementar é baseado na suposição do processo de mistura isocórica e obtido por meio do coeficiente de expansão; o fluxo de descarga é a soma dos fluxos de aspiração e suplementar; o modelo de potência é baseado na suposição de compressão isentrópica e usa correção de alta e baixa pressão; o modelo de temperatura de descarga realiza cálculo explícito da temperatura de descarga com base em um fator de vazamento de calor. O modelo foi validado com base em dados experimentais, e os resultados mostram que o modelo possui velocidade de cálculo na ordem do milissegundo e pode prever com precisão os parâmetros de desempenho do compressor, com erro médio de previsão dos fluxos de aspiração e descarga inferior a 2%, e erro médio de previsão do fluxo suplementar, potência e temperatura de descarga respectivamente de 5%, 3% e 3 °C; o modelo ainda gera resultados razoáveis quando aplicado fora do intervalo de ajuste; a quantidade de dados necessária para o ajuste do modelo foi reduzida em mais de 50% em comparação com os modelos existentes.

aumento de fluxo e entalpia; compressor espiral; modelo semi-empírico; simulação de sistema