机械工程学报

作者：田雅芬, 耿妍婷, 夏阳, 赵兆瑞

单位：1. 上海理工大学制冷与低温工程研究所 上海 200093;2. 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室 上海 200093

关键词：螺杆压缩机,水蒸气,喷水冷却,传热传质；

基金：国家自然科学基金 (52206016、51206022)、上海市青年科技英才扬帆计划(20YF1431700)、科技部冬奥专项(2020YFF0303901)和中央引导地方科技发展资金(YDZX20213100003002)资助项目。

水蒸气压缩机在机械蒸汽压缩、海水淡化、高温热泵等工业领域具有良好的节能潜力与应用前景。喷水可以有效解决排气温度过高的问题，提高水蒸气压缩机的性能。为了获得最佳喷水量的变化规律，建立了双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却实际工作过程的传热传质模型，考虑喷入水的汽化、泄漏、闪蒸、输送等对实际压缩过程的影响。与试验结果对比，计算结果误差在±5%以内，表明模型能够较好地预测喷水螺杆水蒸气压缩机的工作过程与性能。利用此模型，研究了喷水量、转速和吸气压力对压缩机性能的影响。研究结果表明，喷水可以有效提升压缩机性能，相比不喷水而言，喷水在部分工况下可将压缩机容积效率提高11.9%，绝热效率提高17.2%，且存在最佳喷水量，使得喷水螺杆水蒸气压缩机的性能最佳，最佳喷水量随着转速、吸气压力的增加而增加；最佳喷水比主要受转速的影响，随着转速的增大而增大，其最佳喷水比在8.9%～10.4%之间；随着吸气压力降低，压差增大，喷水螺杆水蒸气压缩机的性能降低较快，表明泄漏对喷水螺杆水蒸气压缩机性能影响较大，尚需进一步研究。

来源：2023年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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