制冷劑通過壓縮機進、出口的流量分別為式中：分別為容積效率、理論排量和進口比容。壓縮機電功率為式中：H為進、出口焓；為壓縮機效率。該子模型的輸入?yún)?shù)為V、蒸發(fā)溫度T和冷凝溫度Tc.輸出參數(shù)為H和W1.2.2帶經(jīng)濟器的壓縮機壓縮機增設(shè)補氣口后，壓縮過程可分為：（1）一級內(nèi)壓縮過程。當(dāng)制冷劑氣體被封入基元容積后，內(nèi)壓縮過程開始。制冷劑在吸氣口的流量為隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，封閉的基元容積達到補氣口位置，一級內(nèi)壓縮過程結(jié)束。這時，基元容積內(nèi)制冷劑的狀態(tài)為式中：p為一級內(nèi)壓縮結(jié)束時的壓力和溫度；為一級內(nèi)壓縮容積比；為一級內(nèi)壓縮容積效率。
近年來，螺桿冷水機組由于體積小、操作維護方便、運行平穩(wěn)、使用壽命長，以及在部分負荷下能夠保持較高效率等優(yōu)點，得到越來越廣泛的使用。這同時也為仿真研究提出了新的課題。在此背景下，本文建立了穩(wěn)態(tài)仿真模型，以預(yù)測
近年來，螺桿冷水機組由于體積小、操作維護方便、運行平穩(wěn)、使用壽命長，以及在部分負荷下能夠保持較高效率等優(yōu)點，得到越來越廣泛的使用。這同時也為仿真研究提出了新的課題。在此背景下，本文建立了穩(wěn)態(tài)仿真模型，以預(yù)測其在大范圍結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況條件的性能。
機組系統(tǒng)構(gòu)成常用的螺桿冷水機組主要有帶經(jīng)濟器和不帶經(jīng)濟器兩類.不帶經(jīng)濟器的螺桿冷水機組屬最常見的單級循環(huán)制冷裝置。對于帶經(jīng)濟器的螺桿冷水機組，來自冷凝器中的制冷劑經(jīng)電子膨脹閥至經(jīng)濟器中，上部產(chǎn)生的閃發(fā)性氣體被壓縮機從補氣口吸入；下部的飽和液體經(jīng)浮球閥進入蒸發(fā)器中制冷。壓縮機不帶經(jīng)濟器的壓縮機制冷劑蒸汽通過壓縮機的過程可簡化為多變過程式中：p分別為進、出口的壓力和溫度；n為多變過程指數(shù)。
?。?）補氣過程。當(dāng)經(jīng)濟器中的壓力p時，來自經(jīng)濟器中的制冷劑蒸汽從壓縮機補氣口進入上述基元容積。定義相對補量為式中，q為制冷劑在補氣口的質(zhì)量流率。則假設(shè)補氣過程為絕熱增壓、等容混合過程，則能平衡方程為式中：u分別為補氣前、后制冷劑比內(nèi)能；H為補氣口比焓。
壓力方程為式中：p為補氣后的壓力；為壓力損失系數(shù)，與補氣口大小和形狀有關(guān)。
混合后的比容為（3）二級內(nèi)壓縮過程?；旌虾蟮闹评鋭怏w被壓縮至排出條件：該子模型的輸入?yún)?shù)為和c.輸出參數(shù)為H和W1.3經(jīng)濟器經(jīng)濟器的能量平衡方程為式中：H為電子膨脹閥的進口焓；H分別為溫度T所對應(yīng)的飽和液體與氣體的焓。
蒸發(fā)器的進口焓為1.4膨脹閥制冷劑流過膨脹閥的過程可看作等焓過程，制伏龍，等：螺桿冷水機組穩(wěn)態(tài)仿真冷劑的質(zhì)量流率為式中：C為膨脹閥特性常數(shù)（主要取決于節(jié)流口面為膨脹閥進口制冷劑密度；p為閥進出口壓差，即冷凝壓力與蒸發(fā)壓力差值。
換熱器對于所研究的對象，采用滿液式蒸發(fā)器和水冷式冷凝器（殼側(cè)為制冷劑）.對于蒸發(fā)器，制冷劑液位可將它分成蒸發(fā)區(qū)和過熱區(qū)，采用兩區(qū)模型描述，而冷凝器中則采用單區(qū)模型描述。對于每個換熱區(qū)，能量平衡方程和傳熱方程為式中：下標(biāo)R為c、evp和sh，分別代表冷凝器、蒸發(fā)區(qū)和過熱區(qū)；in、out和w分別代表制冷劑、進口、出口和水（冷卻水和冷媒水）；q和分別代表質(zhì)量流率、比焓和比熱容。K、F和T分別代表基于管外側(cè)的總傳熱系數(shù)、名義傳熱面積和對數(shù)平均溫差。
上述換熱區(qū)基本模型中，目標(biāo)參數(shù)只能有兩個，它們屬于每個換熱區(qū)的進出口參數(shù)，這兩個參數(shù)的選擇應(yīng)同時顧及系統(tǒng)仿真的目標(biāo)和算法。冷凝器對于冷凝器模型，H和T作為目標(biāo)參數(shù)，而q以及T作為輸入?yún)?shù)。
蒸發(fā)器（1）蒸發(fā)區(qū)。對于蒸發(fā)區(qū)模型，q和T作為目標(biāo)參數(shù)，而H以及作為輸入?yún)?shù)。在順序模塊方法中，當(dāng)對其中一個模塊進行計算時，認為其他模塊或部件的狀態(tài)參數(shù)已知。因此，對于蒸發(fā)區(qū)模型來說，被作為已知量看待的可通過蒸發(fā)器總的能量平衡方程求得：（2）過熱區(qū)。對于過熱區(qū)模型，H和T作為目標(biāo)參數(shù)，q以及作為輸入?yún)?shù)。值得指出的是，當(dāng)系統(tǒng)仿真收斂時，分別由蒸發(fā)區(qū)模塊和過熱區(qū)模塊計算的T將自動吻合。
在完成該模塊的計算后，過熱度由下式計算：系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真策略如下：選擇壓縮機進口和補氣口（對于帶經(jīng)濟器機組）這兩個位置，將制冷循環(huán)斷開，則得到一假想的開環(huán)熱力系統(tǒng)。當(dāng)給定T（對于帶經(jīng)濟器機組）、T以及時，仿真將從壓縮機模塊開始，并按照制冷劑的流向完成對各個模塊進行計算（即SM方法），于是可以得到各模塊相應(yīng)的目標(biāo)參數(shù)。另一方面，T以及T應(yīng)該使系統(tǒng)滿足能量平衡和質(zhì)量平衡。4個嵌套的循環(huán)分別用來調(diào)整這4個參數(shù)（即SS方法）.在完成這些嵌套的循環(huán)之后，系統(tǒng)的狀態(tài)也最終確定，則制冷量可按下式計算：而制冷系數(shù)為2模型驗證用7種規(guī)格的螺桿冷水機組（A～G）實驗數(shù)據(jù)驗證了模型。這些機組由美國聯(lián)合技術(shù)公司的下屬公司在國內(nèi)的合資企業(yè)所生產(chǎn)，其實驗數(shù)據(jù)來自大量產(chǎn)品實驗結(jié)果的平均值。機組的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行條件，這些也是仿真的輸入?yún)?shù)，其中B、D以及F為不帶經(jīng)濟器螺桿冷水機組；機組C、E和G為帶經(jīng)濟器螺桿冷水機組。仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù).可以發(fā)現(xiàn)，前者與后者吻合得很好，相對誤差在±10%之內(nèi)。
模型應(yīng)用為分析經(jīng)濟器系統(tǒng)及補氣口位置對機組性能的上海交通大學(xué)學(xué)報機組機組實驗?zāi)Ｐ驼`差實驗?zāi)Ｐ驼`差影響，作兩部分計算：第一部分，讓從1.0開始，逐步增大，得到機組C、E以及G在不同下的預(yù)測性能；第二部分，假定機組C、E以及G被去掉了經(jīng)濟器和浮球閥，即變成了結(jié)構(gòu)形式，得到機組不帶經(jīng)濟器運行時的制冷量分別為Q和分別為5.08.然后將這兩部分計算結(jié)果合在一起比較。
螺桿冷水機組在攜帶經(jīng)濟器后，制冷量得到明顯提高.制冷量增大越多，最大增加量達到15%，但壓縮機電功率也將隨的減小而增大；越大，COP越高，當(dāng)大到一定程度，機組在帶經(jīng)濟器運行時的COP高于其不帶經(jīng)濟器時的值，如果過高，則中間壓力達不到壓縮機在完成一級內(nèi)壓縮后的壓力，補氣過程無法實現(xiàn)。
本文給出了用于預(yù)測帶經(jīng)濟器螺桿冷水機組和不帶經(jīng)濟器螺桿性能的穩(wěn)態(tài)模型，其預(yù)測值與實驗值的偏差在±10%以內(nèi)。利用這一驗證后的模型發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟器系統(tǒng)可使機組的制冷量得到明顯提高，但同時也會導(dǎo)致壓縮機電功率的增加。