电动汽车空调压缩机内流场仿真

肖根福　乐宋进

摘 要：针对电动汽车空调无油涡旋压缩机的真实使用环境进行分析，简化了几何模型，设定了工质，用湍流模型模拟了内部流动过程。全面展示了压缩机的内流场，为空调压缩机的优化设计和应用提供了重要的参考。

关键词：电动汽车；空调；无油涡旋压缩机；流场

中图分类号：U469.72；U463.85+1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0109-02

电动汽车比燃油汽车更节能、更环保，它的应用是解决城市病的重要方法之一。但是，目前电池技术尚未突破，电动汽车的行程会受空调能耗的影响，这就要求我们必须要深入研究汽车空调的内部机理。电动汽车的空调与燃油汽车的空调有两点不同：①燃油汽车的空调压缩机是由发动机带动，而电动汽车的空调压缩机是由电动机带动；②燃油汽车的空调可以利用发动机的燃烧余热，而电动汽车的空调没有余热可用。

涡旋式压缩机是新一代压缩机，在空调领域被广泛应用。随着计算机技术的快速发展，运用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）开展的研究具有信息完整、可视化程度高等优点，同时，这也成为了新的研究热点。冯健美将CFD技术用于计算涡旋空气压缩机的排气过程，李超等用CFD技术分析了一个月形压缩腔的内部流场。

针对电动汽车空调压缩机的真实使用环境，本文采用R134a工质，选定了合理的几何模型，用湍流模型模拟了排气流动过程，全面展示了涡旋压缩机旋转过程中的流场变化。

1 理论模型

1.1 物理模型

涡旋压缩机容积腔的轴向投影如图1所示。在偏心轴的推动下，月形压缩腔不停地变小，进而完成气体压缩，排气孔则位于压缩腔的中央位置。

1.2 控制方程

采用质量、动量、能量守恒方程来描述压缩腔腔内的流动过程，通过定义统一的变量Φ，则这几个控制方程可以表示成通用形式：

摘 要：针对电动汽车空调无油涡旋压缩机的真实使用环境进行分析，简化了几何模型，设定了工质，用湍流模型模拟了内部流动过程。全面展示了压缩机的内流场，为空调压缩机的优化设计和应用提供了重要的参考。

关键词：电动汽车；空调；无油涡旋压缩机；流场

中图分类号：U469.72；U463.85+1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0109-02

电动汽车比燃油汽车更节能、更环保，它的应用是解决城市病的重要方法之一。但是，目前电池技术尚未突破，电动汽车的行程会受空调能耗的影响，这就要求我们必须要深入研究汽车空调的内部机理。电动汽车的空调与燃油汽车的空调有两点不同：①燃油汽车的空调压缩机是由发动机带动，而电动汽车的空调压缩机是由电动机带动；②燃油汽车的空调可以利用发动机的燃烧余热，而电动汽车的空调没有余热可用。

涡旋式压缩机是新一代压缩机，在空调领域被广泛应用。随着计算机技术的快速发展，运用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）开展的研究具有信息完整、可视化程度高等优点，同时，这也成为了新的研究热点。冯健美将CFD技术用于计算涡旋空气压缩机的排气过程，李超等用CFD技术分析了一个月形压缩腔的内部流场。

针对电动汽车空调压缩机的真实使用环境，本文采用R134a工质，选定了合理的几何模型，用湍流模型模拟了排气流动过程，全面展示了涡旋压缩机旋转过程中的流场变化。

1 理论模型

1.1 物理模型

涡旋压缩机容积腔的轴向投影如图1所示。在偏心轴的推动下，月形压缩腔不停地变小，进而完成气体压缩，排气孔则位于压缩腔的中央位置。

1.2 控制方程

采用质量、动量、能量守恒方程来描述压缩腔腔内的流动过程，通过定义统一的变量Φ，则这几个控制方程可以表示成通用形式：

摘 要：针对电动汽车空调无油涡旋压缩机的真实使用环境进行分析，简化了几何模型，设定了工质，用湍流模型模拟了内部流动过程。全面展示了压缩机的内流场，为空调压缩机的优化设计和应用提供了重要的参考。

关键词：电动汽车；空调；无油涡旋压缩机；流场

中图分类号：U469.72；U463.85+1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0109-02

电动汽车比燃油汽车更节能、更环保，它的应用是解决城市病的重要方法之一。但是，目前电池技术尚未突破，电动汽车的行程会受空调能耗的影响，这就要求我们必须要深入研究汽车空调的内部机理。电动汽车的空调与燃油汽车的空调有两点不同：①燃油汽车的空调压缩机是由发动机带动，而电动汽车的空调压缩机是由电动机带动；②燃油汽车的空调可以利用发动机的燃烧余热，而电动汽车的空调没有余热可用。

涡旋式压缩机是新一代压缩机，在空调领域被广泛应用。随着计算机技术的快速发展，运用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）开展的研究具有信息完整、可视化程度高等优点，同时，这也成为了新的研究热点。冯健美将CFD技术用于计算涡旋空气压缩机的排气过程，李超等用CFD技术分析了一个月形压缩腔的内部流场。

针对电动汽车空调压缩机的真实使用环境，本文采用R134a工质，选定了合理的几何模型，用湍流模型模拟了排气流动过程，全面展示了涡旋压缩机旋转过程中的流场变化。

1 理论模型

1.1 物理模型

涡旋压缩机容积腔的轴向投影如图1所示。在偏心轴的推动下，月形压缩腔不停地变小，进而完成气体压缩，排气孔则位于压缩腔的中央位置。

1.2 控制方程

采用质量、动量、能量守恒方程来描述压缩腔腔内的流动过程，通过定义统一的变量Φ，则这几个控制方程可以表示成通用形式：