Im Zuge der Wärmepumpenentwicklung sind eine Reihe neuer Verdichterkonstruktionen verschiedener Wirkprinzipien entstanden. In einer Tabelle ist eine Übersicht über die gebräuchlichen Verdichter für Kraftfahrzeugklimaanlagen dargestellt. An vier verschiedenen Kältemittelverdichtern, die nach dem Verdrängungsprinzip arbeiten (Hubkolben-, Rollkolben-, Flügelzellen- und Kreiskolbenverdichter) wurde eine meßtechnische Verlustanalyse durchgeführt. Auf einem Versuchsstand wurden umfassende Leistungsmessungen durchgeführt. Der Einsatz eines rechnergesteuerten Meßwerterfassungssystems ermöglichte für die vier Verdichter eine umfassende Darstellung der Einzelverluste. Bei entsprechender Minimierung der aufgezeigten Verluste könnten alle Verdichter nahezu gleich gute Gütegrade aufweisen. In einer Tabelle sind die bisher wichtigsten Simulationsmodelle für Hubkolbenverdichter zusammengestellt. Zur Vorausberechnung des realen Verdichterverhaltens wurden einfache Rechenansätze für thermodynamische und mechanische Vorgänge aufgestellt und in einfachen Rechenprogrammen ausgewertet. Durch Vergleich mit Meßergebnissen wurden alle weniger relevanten Parameter, wie z. B. die dynamische Bewegungsgleichung für die Ventile, eliminiert, so daß für die vier Verdichterbauarten einfache Simulationsprogramme mit ausreichender Genauigkeit entstanden. Die Rechnung setzt dabei nur einfache, betriebstechnisch gemessene Werte des Verdichters voraus. Ein Vergleich der gemessenen mit den gerechneten Werten zeigt über den ganzen Meßbereich eine genügend genaue Übereinstimmung. Die erzielten Abweichungen liegen innerhalb eines Toleranzfeldes von +/-4 % bezogen auf den Meßwert. Ein Vergleich der Programme mit und ohne dynamische Ventilbewegung bringt die Erkenntnis, daß zur Verlustbestimmung Rechenprogramme mit einfachen Ventilbewegungsgleichungen die inneren Verluste genauso gut wiedergeben können, wie Programme mit rechenzeitintensiven, dynamischen Schwingungsgleichungen. Diese halbempirischen Programme, die auf einem Kleinrechner bei vernünftigen Rechenzeiten verarbeitet werden können, eignen sich besonders zur Vorausberechnung des Betriebsverhaltens von Verdichtern bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen.
System- und Verlustanalyse von Kältemittelverdichtern unterschiedlicher Bauart
1985
191 Seiten, Bilder, Tabellen, 125 Quellen
(+6 S. nicht paginiert)
Theses
German
Hubkolbenverdichter , Kreiskolbenverdichter , Drehschieberverdichter , Kältemaschine , Klimaanlage , Simulationsmodell , Simulationsprogramm , mechanischer Wirkungsgrad , Thermodynamik , Kreisprozess , Versuchsanlage , Kältemittel , Leistungsmessung , Druckmessung , Temperaturmessung , Liefergrad , thermischer Wirkungsgrad , volumetrischer Wirkungsgrad , Drehzahlmessung , Indikator (Kraftmesser) , Reibungsverlust , Rechenzeit , Wärmepumpe , Kraftfahrzeug , Kalorimeter
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