大功率CO2壓縮機(jī)運(yùn)行效率的實(shí)驗(yàn)研究

韓毅吳靜怡Hafner Armin

（1上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所 上海 200240；2挪威科技大學(xué) 特隆赫姆 7049）

大功率CO2壓縮機(jī)運(yùn)行效率的實(shí)驗(yàn)研究

韓毅1吳靜怡1Hafner Armin2

（1上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所 上海 200240；2挪威科技大學(xué) 特隆赫姆 7049）

本文在不同壓力和轉(zhuǎn)速工況下，對(duì)一臺(tái)由挪威科技大學(xué)與Sintef聯(lián)合研發(fā)的100 kW大功率單級(jí)活塞式CO2制冷壓縮機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得出壓縮機(jī)效率、容積效率以及油循環(huán)率隨壓縮比和轉(zhuǎn)速的變化曲線，以及效率最優(yōu)時(shí)各參數(shù)的范圍。結(jié)果表明：當(dāng)壓縮比為2.1、轉(zhuǎn)速為2 500 r／min時(shí)，油循環(huán)率達(dá)到最大值2.84%；當(dāng)壓縮比為1.88，轉(zhuǎn)速為1 000 r／min時(shí)，容積效率達(dá)到最大值85.8%；當(dāng)壓縮比為1.5～2.5，轉(zhuǎn)速約為1 500 r／min時(shí)，壓縮機(jī)效率最優(yōu)；當(dāng)轉(zhuǎn)速為1 500 r／min，壓縮比為2.0時(shí)，可達(dá)到最大值79.1%。針對(duì)壓縮機(jī)效率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)學(xué)擬合，并與兩臺(tái)同類(lèi)壓縮機(jī)的產(chǎn)品效率作對(duì)比分析，結(jié)果表明：大功率壓縮機(jī)當(dāng)壓縮比為1.5～3.2時(shí)的效率比同類(lèi)壓縮機(jī)約高11.5%。

壓縮機(jī)；CO2；效率；壓縮比；轉(zhuǎn)速

當(dāng)今由傳統(tǒng)氟氯制冷劑造成的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視，因此友好型工質(zhì)在制冷系統(tǒng)的應(yīng)用中逐漸成為重要的發(fā)展方向之一。CO2作為替代氟氯制冷劑的新工質(zhì)由G.Lorentzen等［1－3］提出，并在21世紀(jì)的商業(yè)和工程發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用。CO2壓縮機(jī)是CO2制冷設(shè)備中的核心部件，由于CO2臨界溫度低但臨界壓力高，在制冷循環(huán)中多采用跨臨界壓縮循環(huán)，所以CO2壓縮機(jī)運(yùn)行的壓縮比和轉(zhuǎn)速范圍較廣。但由于運(yùn)行在高壓縮比或過(guò)低、過(guò)高轉(zhuǎn)速時(shí)壓縮機(jī)效率會(huì)顯著下降，因此在不同壓縮比和轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)高效率成為CO2壓縮機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵。以往已有很多針對(duì)CO2跨臨界循環(huán)的分析和壓縮機(jī)技術(shù)的相關(guān)研究。 楊亮等［4］，王景剛等［5］，孫志利等［6］，姜云濤等［7］，陳江平等［8］對(duì)CO2壓縮膨脹循環(huán)和流動(dòng)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)分析，孫玉等［9］，郭蓓等［10］對(duì)近年來(lái)CO2壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)以及國(guó)際上的研發(fā)現(xiàn)狀做了概括性總結(jié)，陸平［11］，薛衛(wèi)東等［12］分別對(duì)全封閉旋轉(zhuǎn)式及微型CO2壓縮機(jī)做了測(cè)試研究。吳炯［13］，胡健等［14］，鄧帥等［15］對(duì)CO2壓縮機(jī)在跨臨界及超臨界循環(huán)等工程應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了模擬研究。

然而，現(xiàn)今涉及100 kW大功率CO2壓縮機(jī)在變轉(zhuǎn)速和壓比方面的實(shí)驗(yàn)研究不多，已有的研究主要針對(duì)中小型CO2壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)或僅針對(duì)不同壓縮比做測(cè)試分析，由于壓縮比和轉(zhuǎn)速在大功率CO2壓縮機(jī)運(yùn)行中起到顯著的影響作用，因此需要大量的效率數(shù)據(jù)作為壓縮機(jī)開(kāi)發(fā)和制冷容量設(shè)計(jì)的支持。本文實(shí)驗(yàn)研究了在不同工況下對(duì)NTNU和Sintef研發(fā)的一個(gè)100 kW大功率CO2壓縮機(jī)，得出壓縮機(jī)效率、容積效率以及油循環(huán)率隨壓縮比和轉(zhuǎn)速的變化曲線，以及效率最優(yōu)時(shí)各參數(shù)的范圍。此外，針對(duì)壓縮機(jī)效率進(jìn)行了數(shù)學(xué)擬合，并與兩家同類(lèi)CO2壓縮機(jī)產(chǎn)品效率進(jìn)行了對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為大功率CO2壓縮機(jī)在有變轉(zhuǎn)速需求的大型工程應(yīng)用中提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理

實(shí)驗(yàn)所采用的CO2制冷壓縮機(jī)測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示。圖中標(biāo)明了主要的測(cè)量點(diǎn)以及管路。該系統(tǒng)共有兩個(gè)分離器，分別用于機(jī)油循環(huán)和保證過(guò)熱度。油分離器與壓縮機(jī)出口相連接，氣液分離器與蒸發(fā)器出口連接。

圖1 簡(jiǎn)化CO2壓縮機(jī)測(cè)試系統(tǒng)Fig.1 Simplified overview of the experimental CO2compressor test system

由圖1可知，CO2從壓縮機(jī)壓縮進(jìn)入氣冷器冷凝，之后油分離器中的壓縮機(jī)油通過(guò)循環(huán)支路流回壓縮機(jī)，CO2則進(jìn)入內(nèi)部換熱器對(duì)氣液分離器中的氣體進(jìn)行過(guò)熱，再經(jīng)過(guò)兩個(gè)膨脹閥降壓后流入蒸發(fā)器，最后不完全蒸發(fā)的兩相流流入氣液分離器。其中膨脹閥的開(kāi)口大小可以人工調(diào)節(jié)，用于穩(wěn)定壓縮比。氣液分離器中的氣體經(jīng)內(nèi)部換熱器過(guò)熱后進(jìn)入壓縮機(jī)完成一個(gè)完整制冷循環(huán)。

當(dāng)多次循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)氣體量下降時(shí)，可通過(guò)限流閥從氣液分離器中放出少量液體，經(jīng)內(nèi)部換熱器蒸發(fā)進(jìn)入制冷循環(huán)。限流閥和氣冷器的風(fēng)扇變速器用于調(diào)控和穩(wěn)定過(guò)熱度，其中風(fēng)扇減速可以增加過(guò)熱度，而通過(guò)限流閥引入液體可以減小過(guò)熱度，其短暫開(kāi)啟后須關(guān)閉以避免液體過(guò)熱不足進(jìn)入壓縮機(jī)。

實(shí)驗(yàn)測(cè)量中采用兩個(gè)溫度傳感器，兩個(gè)壓力傳感器和兩個(gè)流量計(jì)。其他部件略（閥門(mén)和其他傳感器等）。壓縮機(jī)的基本參數(shù)如表1所示，表2所示為溫度、壓力傳感器以及流量計(jì)等裝置的量程和精度。所有的傳感器都連接于Obrist控制器，且每個(gè)都可以單獨(dú)控制顯示，并有相應(yīng)的保護(hù)。

表1 壓縮機(jī)主要參數(shù)Tab.1 Main compressor parameters

表2 測(cè)量裝置Tab.2 Test facilities

2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

為了找出壓縮機(jī)效率和容積效率最佳的工況范圍，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中布置了多個(gè)測(cè)點(diǎn)，主要包括壓縮機(jī)吸氣溫度 Tv1，吸氣壓力 pv1，排氣溫度 Tv2，排氣壓力pv2，壓縮機(jī)油流量m·o，制冷劑循環(huán)流量m·m，壓縮機(jī)頻率n和壓縮機(jī)電功耗Pelect。此外，壓縮機(jī)吸氣密度ρ1，吸氣焓值hv1以及絕熱排氣焓值hv2，is由吸氣溫度Tv1，壓力pv1和排氣溫度Tv2，壓力pv2經(jīng)REFPROP計(jì)算得到。

本文用實(shí)驗(yàn)的方法在不同實(shí)驗(yàn)點(diǎn)上測(cè)試了6氣缸壓縮機(jī)在CO2壓縮系統(tǒng)中的工作情況，得出了壓縮機(jī)效率最優(yōu)時(shí)各參數(shù)的范圍。壓縮機(jī)的吸氣溫度選取2.0 MPa，2.3 MPa，2.7 MPa，3.2 MPa，4.0 MPa五個(gè)值，排氣溫度選取7.5 MPa，8.0 MPa，8.5 MPa三個(gè)值，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速選取 1 000，1 500，2 000，2 500 r／min四個(gè)值，過(guò)熱度保持10 K進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了描述壓縮機(jī)的工作狀態(tài)，壓縮比、進(jìn)出口絕熱焓差、容積效率、壓縮機(jī)效率以及油循環(huán)率為：

壓縮比：

進(jìn)出口絕熱焓差：

壓縮機(jī)效率，容積效率以及油循環(huán)率分別由式（3）、式（4）和式（5）確定：

式中：Δhis為壓縮機(jī)進(jìn)出口絕熱焓差，kJ／kg；ηoverall為壓縮機(jī)總效率；ηvol為壓縮機(jī)容積效率；hv1為吸氣焓，kJ／kg；hv2，is為絕熱排氣焓，kJ／kg；m·o為壓縮機(jī)油流量，kg／s；m·m為制冷劑循環(huán)流量，kg／s；m·total為總質(zhì)量流量，kg／s；m·theoretical為理論質(zhì)量流量，kg／s；OCR為油循環(huán)率；R為壓縮比；Pis為壓縮機(jī)絕熱功耗，kW；Pelect為壓縮機(jī)電功耗，kW；ρ1為吸氣密度，kg／m3；VH為排氣量，m3；n為壓縮機(jī)頻率，Hz。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

對(duì)于壓縮機(jī)而言，容積效率和壓縮機(jī)效率是衡量壓縮機(jī)性能的關(guān)鍵參數(shù)，而油循環(huán)率也在一定程度上影響壓縮機(jī)性能。本文將所有的絕對(duì)吸氣壓力和排氣壓力化歸為壓縮比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以壓縮比為坐標(biāo)，轉(zhuǎn)速為對(duì)照坐標(biāo)作圖，得到壓縮機(jī)效率、容積效率以及油循環(huán)率隨壓縮比和轉(zhuǎn)速的變化曲線，以及效率最優(yōu)時(shí)各參數(shù)的范圍。

3.1 壓縮比和轉(zhuǎn)速與油循環(huán)率

油循環(huán)率是影響壓縮機(jī)運(yùn)行性能的重要參數(shù)。油循環(huán)率過(guò)高會(huì)影響系統(tǒng)換熱器的性能，而循環(huán)率過(guò)低則會(huì)造成潤(rùn)滑不足，效率下降。

圖2所示為油循環(huán)率與壓縮比和轉(zhuǎn)速的關(guān)系。圖中顯示，轉(zhuǎn)速為1 500 r／min以上時(shí)，油循環(huán)率均大于0.6%?？梢钥闯鲈谙嗤膲嚎s比下，油循環(huán)率隨轉(zhuǎn)速升高顯著增大，這是由于轉(zhuǎn)速升高使流動(dòng)壓降增大，造成摩擦損失增加，進(jìn)而導(dǎo)致油耗增加。例如，當(dāng)壓縮比為2.0，轉(zhuǎn)速為2 500 r／min時(shí)的油循環(huán)率約為轉(zhuǎn)速1 000 r／min時(shí)油循環(huán)率的70倍；另一方面，相同轉(zhuǎn)速下油循環(huán)率隨壓縮比先增大后逐漸減小，因?yàn)閴航惦S壓縮比增大而升高，壓降的增高將增加油耗，但壓縮比較小時(shí)流速較小，所以油耗小，因此會(huì)出現(xiàn)最大值，并且最大值在各轉(zhuǎn)速下均在壓縮比2.0～2.1附近獲得，例如實(shí)驗(yàn)中最高的油循環(huán)率在壓縮比2.1，轉(zhuǎn)速2 500 r／min時(shí)獲得。因此壓縮比在2.0～2.2，轉(zhuǎn)速2 500 r／min及以上的區(qū)域?yàn)楦哐h(huán)率區(qū)域，這個(gè)區(qū)域內(nèi)的工況利于壓縮機(jī)自身運(yùn)行所需的潤(rùn)滑，實(shí)際應(yīng)用時(shí)油循環(huán)率最優(yōu)范圍則因工況而異。

圖2 油循環(huán)率與壓縮比和轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系Fig.2 The correlation between oil circulation rate，pressure ratio and revolution

3.2 壓縮比和轉(zhuǎn)速與容積效率

容積效率是衡量壓縮機(jī)運(yùn)行排氣性能的關(guān)鍵參數(shù)。圖3所示為容積效率與壓縮比和轉(zhuǎn)速的相對(duì)關(guān)系?？芍谙嗤霓D(zhuǎn)速下，容積效率隨壓縮比升高而迅速降低，壓縮比增大導(dǎo)致輸氣系數(shù)迅速下降，所以容積效率下降。例如當(dāng)轉(zhuǎn)速為2 500 r／min，壓縮比從1.88增大至3.2時(shí)，容積效率下降約11%。

對(duì)于壓縮比相同的工況，總體上容積效率隨轉(zhuǎn)速增大而下降，但個(gè)別實(shí)驗(yàn)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)異常。例如在壓縮比2.78時(shí)，最大容積效率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速并非較低轉(zhuǎn)速（1 000 r／min）而是較高轉(zhuǎn)速（1 500 r／min），這是由于容積效率與轉(zhuǎn)速呈非線性關(guān)系，轉(zhuǎn)速升高會(huì)使氣體流速加快，而壓降與流速平方成正比，高壓降會(huì)導(dǎo)致機(jī)身溫度升高和內(nèi)部泄漏增加，造成轉(zhuǎn)速 1 500 r／min和2 000 r／min時(shí)容積效率的差值小于其在2 000 r／min和2 500 r／min時(shí)的差值。

另外，圖中每條曲線都呈現(xiàn)出明顯周期性波浪形的下降趨勢(shì)，這是由于實(shí)驗(yàn)以工況編組進(jìn)行，測(cè)試組之間對(duì)膨脹閥和氣冷器的調(diào)節(jié)會(huì)造成過(guò)熱度和氣液分離器內(nèi)壓力的輕微改變，導(dǎo)致容積效率曲線不夠平滑。因此實(shí)驗(yàn)的環(huán)境因素的輕微改變也會(huì)造成容積效率的偏高或偏低。

綜上所述，當(dāng)壓縮比較小，轉(zhuǎn)速較低時(shí)容積效率較高，最大值85.8%在壓縮比為1.88，轉(zhuǎn)速為1 000 r／min時(shí)獲得。

圖3 容積效率與壓縮比和轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系Fig.3 The correlation between volumetric efficiency，pressure ratio and revolution

3.3 壓縮比和轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)效率

工程應(yīng)用中常通過(guò)變頻器改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的制冷量需求。壓縮機(jī)的制冷容量和效率在最佳轉(zhuǎn)速下達(dá)到最高，但使壓縮機(jī)效率達(dá)到最大的轉(zhuǎn)速和壓縮比需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。本文將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與 A.Hafner等［16］先前的測(cè)試結(jié)果作對(duì)比，兩次的測(cè)試結(jié)果中壓縮機(jī)的最佳壓縮比和轉(zhuǎn)速相符。測(cè)量結(jié)果的不確定度由JCGM／WG1標(biāo)準(zhǔn)［17］確定。

圖4所示為壓縮機(jī)效率隨壓縮比和轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系?？芍?dāng)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，壓縮機(jī)效率隨著壓縮比升高而先增大后減小，由于壓縮比過(guò)低時(shí)排氣阻力損失較大，壓縮比過(guò)高時(shí)實(shí)際壓縮過(guò)程偏離絕熱程度增大，導(dǎo)致功耗增加，二者均造成壓縮機(jī)效率降低。本實(shí)驗(yàn)和Armin的先前測(cè)試中，壓縮機(jī)效率的最大值均在壓縮比為2.0～2.1時(shí)獲得。另外，在相同的壓縮比下，由于壓縮機(jī)效率和制冷容量在最佳轉(zhuǎn)速下達(dá)到最高，所以壓縮機(jī)效率隨著轉(zhuǎn)速升高而先增大后減小，并在轉(zhuǎn)速1 500 r／min時(shí)獲得最大值。但是在壓縮比大于2.8時(shí)，壓縮機(jī)效率在各轉(zhuǎn)速下非常接近，因此由于誤差原因?qū)е聹y(cè)試結(jié)果在轉(zhuǎn)速1 500 r／min時(shí)低于在轉(zhuǎn)速為2 000 r／min或2 500 r／min的值。

圖4 壓縮機(jī)效率與壓縮比和轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系Fig.4 The correlation between overall efficiency，pressure ratio and revolution

綜合先前測(cè)試結(jié)果，使壓縮機(jī)效率較高的壓縮比為1.6～2.5，轉(zhuǎn)速為1 000～2 000 r／min，效率最大值在壓縮比2.0，轉(zhuǎn)速1 500 r／min左右獲得。

3.4 與同類(lèi)壓縮機(jī)產(chǎn)品的效率對(duì)比

得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行一些擬合工作。將壓縮機(jī)效率隨不同壓縮比變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合，得到壓縮機(jī)的效率曲線，并與 Pack Calculation軟件［18］中 Dorin和Bitzer的大功率CO2壓縮機(jī)效率曲線作對(duì)比，擬合公式和同類(lèi)產(chǎn)品效率公式由表3所示。對(duì)比結(jié)果如圖5所示。結(jié)果由四次多項(xiàng)式表示：

表3 擬合多項(xiàng)式與已有產(chǎn)品效率公式參數(shù)Tab.3 Coefficients of the fitted polynomial and the efficiency formula of existing products

由圖5可知，這臺(tái)100 kW級(jí)大功率壓縮機(jī)在1 500 r／min轉(zhuǎn)速下，最高效率為0.79，比Bitzer的29 kW壓縮機(jī)在相同壓縮比和其最佳轉(zhuǎn)速（額定頻率）下高17%，在壓縮比為3.2時(shí)，100 kW壓縮機(jī)效率為0.73，比相同壓縮比下效率較高的Dorin 31.9 kW的壓縮機(jī)高11.5%。在轉(zhuǎn)速變化時(shí)，Sintef壓縮機(jī)的測(cè)試最低效率（0.72）仍高于Bitzer和Dorin，說(shuō)明該壓縮機(jī)在壓縮比范圍1.5～3.2和轉(zhuǎn)速范圍1 000 r／min～2 500 r／min時(shí)效率遠(yuǎn)高于同類(lèi)較小功率壓縮機(jī)產(chǎn)品。

圖5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與兩個(gè)CO2壓縮機(jī)的效率對(duì)比Fig.5 Comparison of experimental data with the efficiency of two CO2compressors

本文壓縮機(jī)以及配套的測(cè)試系統(tǒng)中，在壓縮機(jī)吸氣端的電機(jī)中實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)油的徹底分離，提高了壓縮機(jī)的容積效率；實(shí)現(xiàn)了智能的壓縮機(jī)的排熱管理，使壓縮機(jī)在轉(zhuǎn)速變化時(shí)能更快達(dá)到穩(wěn)定工況進(jìn)行測(cè)試；采用了永磁電機(jī)；更先進(jìn)的雙膨脹閥及雙蒸發(fā)器串并聯(lián)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使之能夠適應(yīng)大范圍的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變化；密封性的提升使膨脹閥能夠準(zhǔn)確調(diào)整系統(tǒng)壓力，顯著提升了壓縮機(jī)的絕熱性能。

4 結(jié)論

本文用實(shí)驗(yàn)的方法在不同實(shí)驗(yàn)點(diǎn)上測(cè)試了大功率CO2壓縮機(jī)在CO2壓縮制冷系統(tǒng)中工作的情況，轉(zhuǎn)速設(shè)定為1 000～2 500 r／min，改變壓縮機(jī)吸氣壓力2.0～4.0 MPa，排氣壓力7.5～8.5 MPa，得到一系列關(guān)于壓縮機(jī)效率，容積效率和油循環(huán)率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，進(jìn)行比較得到最佳工況。最后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合并與市場(chǎng)上同類(lèi)較大功率CO2壓縮機(jī)的效率進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在壓縮比R＜3.2，最佳轉(zhuǎn)速為1 500 r／min時(shí)，該壓縮機(jī)效率比同類(lèi)產(chǎn)品約高11.5%。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)壓縮比為2.1，轉(zhuǎn)速為2 500 r／min時(shí)，油循環(huán)率達(dá)到最大值2.84%；當(dāng)壓縮比為1.88，轉(zhuǎn)速為1 000 r／min時(shí)，容積效率達(dá)到最大值85.8%。當(dāng)壓縮比為1.5～2.5，轉(zhuǎn)速為1 500 r／min附近時(shí)，壓縮機(jī)效率最優(yōu)，壓縮機(jī)效率最大值79.1%在吸氣壓力4.0 MPa，排氣壓力80 MPa，轉(zhuǎn)速為1 500 r／min時(shí)獲得。這臺(tái)大功率CO2壓縮機(jī)可以為終端用戶(hù)在大型制冷工廠、大型超市以及包含高溫?zé)岜玫南到y(tǒng)應(yīng)用中提供更高的COP和能源效率。

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Experimental Investigation of High?power CO2Compressor Efficiencies at Varied Revolutions

Han Yi1Wu Jingyi1Hafner Armin2
（1.Institute of Refrigeration and Cryogenics，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai，200240，China；2.Norwegian University of Science and Technology，Trondheim，7049，Norway）

The performance of a new 100 kW single-stage CO2piston compressor developed by Norwegian University of Science and Technology and Sintef is investigated in this paper.The oil circulation，volumetric efficiency，and overall efficiency are tested as an overview of the compressor performance.Experimental results with a pressure-ratio range from 1.9 to 4 under compressor revolutions of 1000 to 2500 r／min are reported.The results show that the highest oil circulation rate is 2.84%，acquired with a pressure ratio of 2.1 and a revolution of 2500 r／min，while the volumetric efficiency reaches a maximum value of 85.8%as a pressure ratio of 1.88 and revolution of 1000 r／min are reached.Optimum overall efficiencies of this compressor can be achieved in a pressure-ratio range from 1.5 to 2.5 and a compressor revolution near 1500 r／min.Specifically，the maximum value is obtained up to 79.1%with a revolution of 1500 r／min and a pressure ratio of 2.0.The fitted overall efficiency results are compared with the efficiency data from two commensurate products in a catalog.This illustrates that the overall efficiency of the new compressor is about 11.5%higher than the others when the pressure ratio ranges from 1.5 to 3.2.

compressor；CO2；efficiency；pressure ratio；revolution

TQ051.5；TB69；TB652

：A

：0253－4339（2017）03－0007－06

10.3969／j.issn.0253－4339.2017.03.007

吳靜怡，女，教授，博士生導(dǎo)師，上海交通大學(xué)教務(wù)處處長(zhǎng)，上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院制冷與低溫工程研究所，15021080118，E-mail：jywu＠sjtu.edu.cn。研究方向：航天熱環(huán)境模擬系統(tǒng)及其控制、分布式能源與熱泵、制冷空調(diào)中的能源利用與環(huán)境控制。

2016年10月26日

About the corresponding author

Wu Jingyi，female，Ph.D.，professor，doctoral supervisor，Director of School Council，Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering，School of Mechanical Engineering，Shanghai Jiao Tong University，＋86 15021080118，E-mail：jywu＠sjtu.edu. cn.Research fields：aerospace thermal environment simulation systems and control，distributed energy and heat pumps，refrigeration and air conditioning energy use and environmental control.