刘 鹏 杭晨哲 李 准 周 峰 李翠翠 马国远 李富平

泵驱动制冷剂两相回路中旋涡泵内部工作特性分析

刘 鹏1杭晨哲2李 准2周 峰1李翠翠1马国远1李富平3

（1.北京工业大学制冷与低温工程系 北京 100124；2.中国计量科学研究院 北京 100029；3.北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 北京 100124）

工质泵是泵驱动两相回路的关键驱动部件，在整个系统中起着决定性的作用。为研究工质泵的内部工作特性，建立旋涡泵三维模型并提取流体域，对基于制冷剂R22的旋涡泵的工作过程进行模拟。研究结果表明：进口压力从0.95MPa增至1.25MPa，到达稳态的迭代次数缩减一半以上，最大总体积分数从0.6降至0.007；旋涡泵稳态运行时，叶轮受到的离心力作用使叶轮外边缘处总压力分布大于叶轮内边缘处约0.1MPa。叶轮汽蚀破坏区域位于泵进出口叶轮内边缘，此处是泵内叶轮待改进设计的区域。

旋涡泵；工作特性；泵驱动两相回路；制冷剂；空化

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随着大数据、云计算与人工智能的快速发展，数据中心市场规模逐年增加并带来了远大于其他建筑类型的能源消耗。数据中心装载了大量高发热量的IT设备，能耗密度大且需全年8760h不间断冷却[1]，单位面积能源需求相较办公室住宅高出100倍[2,3]。近年来，数据中心节能冷却技术一直是研究的热点。寻求高效率、低能耗、高可靠性的冷却方法显得尤为重要，热管技术以其高效传热的特点成为了众多冷却方案中的一大选择[4-6]。泵驱动两相回路热管系统利用室外自然冷源实现冷却，具有传热能力高、传输距离远、适用性广、启动速度快等特点，可以有效解决数据中心大空间、高热流、长距离、大落差的热量输送问题[7]。……