압축기 모델링 및 시뮬레이션 기술

전문가 제언

□ 압축기의 성능을 해석하기 위하여 압축기 과정의 모델링, 누설흐름의 모델링, 흡입토출부의 모델링, 열전달 전열의 모델링, 기계역학적 거동의 모델링, 기계손실의 모델링으로 분류하고, 각 현상을 미시적(micro) 과정과 거시적(macro) 과정으로 세분하여 그 목적에 따라 기계적 요소, 유체역학적 요소 등의 요소(element)별로 시뮬레이션 하는 해석 및 분석 기술이 절실히 요구된다.

□ 냉동공조시스템은 주로 용적형 압축기를 사용하고 있는데, 고객의 욕구에 의하여 압축기의 성능을 향상시키고 고신뢰성의 확보를 하기 위해서는 압축기 해석 및 예측에 대한 시뮬레이션 모델의 구축이 필요하다. 용적형 압축기의 성능향상은 누설손실, 유동손실, 전열손실, 기계손실의 저감으로 압축과정의 시작, 유동, 전열, 운동기구적, 마찰현상을 미시적으로 모델링하여 압축실 내의 불균일한 유속과 전열, 냉동기유의 분포 등에 대해서 해석하는 압축실의 요소분석 모델과 전산유체역학 해석을 사용하는 것이 필요하다고 생각한다.

□ 일반적으로 냉동기유 안에 냉매가 용해되고 냉매 용해시 냉동기유의 물성값도 변화하게 되므로 냉동기유와 관련된 누설흐름의 해석이 난해하다. 압축기실의 냉동기유의 분포와 틈새로 흐르는 누설흐름의 기밀효과는 스크류 압축기에서 누설흐름에 적합한 모델링을 시뮬레이션하고 있다. 실제로 압축기에서 유체윤활이론보다 탄성유체윤활이론을 적용하여 혼합윤활, 경계윤활 등의 기계마찰손실을 모델링하고, 기계손실을 Coulomb의 마찰법칙을 사용하며 마찰계수는 Sommerfeld 수로 평가하는 Stribeck 곡선을 사용한다.

□ 로터리 압축기, 스크롤 압축기, 왕복동 크랭크식 압축기 등이 저진동, 저소음, 장착성, 쾌적성 및 압축기의 고효율화를 위하여 시뮬레이션이 절실히 요구된다. 특히 냉매압축기의 전기소모량, 체적효율, 냉동능력 등의 제반 성능을 시뮬레이션하여 고효율화와 고신뢰성이 확보되어야 한다.

저자

Tadashi YANAGISAWA, Mitsuhiro FUKUTA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2003

권(호)

78(909)

잡지명

냉동(A071)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

17~23

분석자

임*생

분석물

• 압축기 모델링 및 시뮬레이션 기술.pdf [268,518 byte]

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