Thermodynamische und tribologische Simulationsmodelle für Verdrängungsverdichter verschiedener Bauarten

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Für Kältemittelverdichter, die nach dem Veränderungsprinzip arbeiten, wird ein Programmsystem entwickelt, um die Vorgänge in diesen Verdichtern zu beschreiben und zu beurteilen. Die Rechenansätze basieren auf grundlegenden physikalischen Prinzipien. Zur Beschreibung des Arbeitsprozesses werden Realgasgleichungen verwendet, um die Zustandsänderungen des Kältemittels darzustellen. Die Berechnungen für Gleitlager und Dichtelemente leiten sich aus den Grundgleichungen der hydrodynamischen Schmierfilmtheorie ab, die zur instationären zweidimensionalen Reynolds’schen Differentialgleichung führen. Für verschiedene Verdichtertypen (Hubkolben-, Flügelzellen-, Rollkolben- und Kreiskolbenverdichter) werden separate Programmstrukturen entwickelt, um thermodynamische und mechanische Verluste zu ermitteln und zu analysieren. Die Programme sind in FØRTRAN IV geschrieben und auf der CYBER 76 des Regionalen Rechenzentrums für Niedersachsen in Hannover getestet worden. Der Fokus liegt auf offenen Verdichtern, um Wechselwirkungen zwischen Antriebsmotor und Verdichtungsprozess auszuschließen. Die Programme ermöglichen eine Abschätzung verschiedener konstruktiver Eingabegrößen und deren Einfluss auf die Verlustanalysen. Die Blockstrukturen der Programme sind so organisiert, dass die Beschreibung des Arbeitsprozesses, der Dichtelemente und der Gleitlager sowohl eigenständig als auch in einer übergeordneten Verkopplung zur Simulation des gesamten Ve