高 峰，朱德润，潘晓燕

1 前言

压缩机是整个蒸发循环系统的关键设备，相对于其他型式的压缩机来说，离心式制冷压缩机具有体积小、转速高、适用范围广的优点，在冷量需求较大的制冷行业中应用广泛［1,2］。但应用于50 kW 以下制冷量级别的情况，国内研究较少［3］。为满足航空等特殊领域制冷循环系统对大功率电子设备进行冷却的需要，发展制冷量在50 kW量级范围内的蒸发制冷循环系统有重要意义［4］。

传统叶轮机械基于试验进行设计，设计周期长、成本高。CFD技术的出现为叶轮机械提供了一种新型的设计方法，利用计算机流体计算软件不仅可以准确预测流体机械的整体性能，而且还可以容易地从产品中发现设计问题，减少设计中未发现的负面影响，降低对试验研究的依赖性，从而缩短设计周期，降低成本［5］。

本文利用搭建的小流量离心式制冷压缩机性能测试试验台，对所设计的小型离心机进行性能测试，同时利用FLUENT软件对所设计的小流量离心式压缩机内部流道进行数值模拟，模拟采用真实气体模型，并与试验结果进行对比，验证模拟的准确性，最后进行压缩机内部流动分析，找出流动损失原因，为流道改进优化提供指导，使其在较高效率下获得合适的压比，满足系统需求。

2 研究现状

离心压缩机内部流动复杂，国外对其研究时间较早，而国内对小型化离心机的研究还处于起步阶段。Fulin Gui等进行了高速小流量离心压缩机的设计和试验研究，他设计了一个叶轮直径仅为 63 mm 的小流量高转速离心压缩机 ,其效率可达 84%,这个数值较从20世纪50年代起一直未有太大提高的60%左右的效率有了相当大的进步［6］；……