電動汽車空調壓縮機內流場仿真

肖根福　樂宋進

摘 要：針對電動汽車空調無油渦旋壓縮機的真實使用環境進行分析，簡化了幾何模型，設定了工質，用湍流模型模擬了內部流動過程。全面展示了壓縮機的內流場，為空調壓縮機的優化設計和應用提供了重要的參考。

關鍵詞：電動汽車；空調；無油渦旋壓縮機；流場

中圖分類號：U469.72；U463.85+1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0109-02

電動汽車比燃油汽車更節能、更環保，它的應用是解決城市病的重要方法之一。但是，目前電池技術尚未突破，電動汽車的行程會受空調能耗的影響，這就要求我們必須要深入研究汽車空調的內部機理。電動汽車的空調與燃油汽車的空調有兩點不同：①燃油汽車的空調壓縮機是由發動機帶動，而電動汽車的空調壓縮機是由電動機帶動；②燃油汽車的空調可以利用發動機的燃燒余熱，而電動汽車的空調沒有余熱可用。

渦旋式壓縮機是新一代壓縮機，在空調領域被廣泛應用。隨著計算機技術的快速發展，運用計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）開展的研究具有信息完整、可視化程度高等優點，同時，這也成為了新的研究熱點。馮健美將CFD技術用于計算渦旋空氣壓縮機的排氣過程，李超等用CFD技術分析了一個月形壓縮腔的內部流場。

針對電動汽車空調壓縮機的真實使用環境，本文采用R134a工質，選定了合理的幾何模型，用湍流模型模擬了排氣流動過程，全面展示了渦旋壓縮機旋轉過程中的流場變化。

1 理論模型

1.1 物理模型

渦旋壓縮機容積腔的軸向投影如圖1所示。在偏心軸的推動下，月形壓縮腔不停地變小，進而完成氣體壓縮，排氣孔則位于壓縮腔的中央位置。

1.2 控制方程

采用質量、動量、能量守恒方程來描述壓縮腔腔內的流動過程，通過定義統一的變量Φ，則這幾個控制方程可以表示成通用形式：

摘 要：針對電動汽車空調無油渦旋壓縮機的真實使用環境進行分析，簡化了幾何模型，設定了工質，用湍流模型模擬了內部流動過程。全面展示了壓縮機的內流場，為空調壓縮機的優化設計和應用提供了重要的參考。

關鍵詞：電動汽車；空調；無油渦旋壓縮機；流場

中圖分類號：U469.72；U463.85+1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0109-02

電動汽車比燃油汽車更節能、更環保，它的應用是解決城市病的重要方法之一。但是，目前電池技術尚未突破，電動汽車的行程會受空調能耗的影響，這就要求我們必須要深入研究汽車空調的內部機理。電動汽車的空調與燃油汽車的空調有兩點不同：①燃油汽車的空調壓縮機是由發動機帶動，而電動汽車的空調壓縮機是由電動機帶動；②燃油汽車的空調可以利用發動機的燃燒余熱，而電動汽車的空調沒有余熱可用。

渦旋式壓縮機是新一代壓縮機，在空調領域被廣泛應用。隨著計算機技術的快速發展，運用計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）開展的研究具有信息完整、可視化程度高等優點，同時，這也成為了新的研究熱點。馮健美將CFD技術用于計算渦旋空氣壓縮機的排氣過程，李超等用CFD技術分析了一個月形壓縮腔的內部流場。

針對電動汽車空調壓縮機的真實使用環境，本文采用R134a工質，選定了合理的幾何模型，用湍流模型模擬了排氣流動過程，全面展示了渦旋壓縮機旋轉過程中的流場變化。

1 理論模型

1.1 物理模型

渦旋壓縮機容積腔的軸向投影如圖1所示。在偏心軸的推動下，月形壓縮腔不停地變小，進而完成氣體壓縮，排氣孔則位于壓縮腔的中央位置。

1.2 控制方程

采用質量、動量、能量守恒方程來描述壓縮腔腔內的流動過程，通過定義統一的變量Φ，則這幾個控制方程可以表示成通用形式：

摘 要：針對電動汽車空調無油渦旋壓縮機的真實使用環境進行分析，簡化了幾何模型，設定了工質，用湍流模型模擬了內部流動過程。全面展示了壓縮機的內流場，為空調壓縮機的優化設計和應用提供了重要的參考。

關鍵詞：電動汽車；空調；無油渦旋壓縮機；流場

中圖分類號：U469.72；U463.85+1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0109-02

電動汽車比燃油汽車更節能、更環保，它的應用是解決城市病的重要方法之一。但是，目前電池技術尚未突破，電動汽車的行程會受空調能耗的影響，這就要求我們必須要深入研究汽車空調的內部機理。電動汽車的空調與燃油汽車的空調有兩點不同：①燃油汽車的空調壓縮機是由發動機帶動，而電動汽車的空調壓縮機是由電動機帶動；②燃油汽車的空調可以利用發動機的燃燒余熱，而電動汽車的空調沒有余熱可用。

渦旋式壓縮機是新一代壓縮機，在空調領域被廣泛應用。隨著計算機技術的快速發展，運用計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）開展的研究具有信息完整、可視化程度高等優點，同時，這也成為了新的研究熱點。馮健美將CFD技術用于計算渦旋空氣壓縮機的排氣過程，李超等用CFD技術分析了一個月形壓縮腔的內部流場。

針對電動汽車空調壓縮機的真實使用環境，本文采用R134a工質，選定了合理的幾何模型，用湍流模型模擬了排氣流動過程，全面展示了渦旋壓縮機旋轉過程中的流場變化。

1 理論模型

1.1 物理模型

渦旋壓縮機容積腔的軸向投影如圖1所示。在偏心軸的推動下，月形壓縮腔不停地變小，進而完成氣體壓縮，排氣孔則位于壓縮腔的中央位置。

1.2 控制方程

采用質量、動量、能量守恒方程來描述壓縮腔腔內的流動過程，通過定義統一的變量Φ，則這幾個控制方程可以表示成通用形式：