张周卫，张梓洲，田 源

（1.兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃 兰州730070；2.甘肃中远能源动力工程有限公司，甘肃 兰州730070）

1 引言

多元混合制冷剂离心式压缩机是大型LNG工艺流程中的核心动力设备，常与主液化装备大型缠绕管式换热器结合使用［1］，在制冷量、流量、压比、效率和维护等方面有着综合优势。在混合制冷剂循环中，制冷剂组分及进口参数对压缩机性能有非常大的影响。制冷剂配比变化直接影响压缩机耗功、压缩机出口状态及制冷量的变化。不同的进口参数会导致制冷剂在叶轮中流动状态不同，进而能量损失也不同。并且六元混合制冷剂离心压缩机涉及多元混合介质多级高压比压缩，压缩过程制冷剂参数复杂多变。为此，以《离心压缩机原理》［2］为基础，将入口质量流量为42.388kg/s的混合制冷剂离心压缩机进行两段六级设计，并利用MATLAB建立叶轮损失模型［3］，编程迭代计算压缩机叶轮出口温度、压比、多变能量头及多变效率，分析混合制冷剂中重组分配比和混合制冷剂进口温度对离心压缩机叶轮性能的影响。由于离心压缩机叶轮性能研究过程中，采用试验方法需要较长的周期和经费。为使预测更接近为真实过程，笔者通过MATLAB编程计算及ANSYS-CFX数值模拟对比分析的方法对影响叶轮性能的混合制冷剂配比及进口温度问题进行研究，旨在为优化混合制冷剂配比、提高离心压缩机叶轮性能提供理论参考。

2 叶轮损失模型及编程计算

2.1 建立叶轮损失模型

叶轮损失模型主要分为三大类：流动损失、轮盘摩擦损失、漏气损失。……