Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Development and Validation of Simulation Model for A Scroll Compressor

스크롤 압축기 해석 모델 개발 및 검증

  • Yim, Sang-Sik (Division of Mechanical Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Lee, Young-Seon (Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Park, Sung-Young (Division of Automotive & Mechanical Engineering, Kongju National University) ;
  • Kim, Ki-Bum (Division of Mechanical Engineering, Chungbuk National University)
  • 임상식 (충북대학교 기계공학부) ;
  • 이영선 (한국기계연구원 재료연구소) ;
  • 박성영 (공주대학교 공과대학 생산기술연구소) ;
  • 김기범 (충북대학교 기계공학부)
  • Received : 2012.02.28
  • Accepted : 2012.05.10
  • Published : 2012.05.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Compressor is one of the most widely employed component in fluid machinery system. It takes tremendous efforts to improve compressor efficiency which affects the coefficient of performance of air-conditioning and refrigeration systems directly. Among various types of compressor, scroll-type compressor is commonly prevalent one with its high compression capability despite relatively small size and weight. Numerous experimental studies have been done to develop for the scroll-type compressor; however, computational models to evaluate the compressor performance or efficiency are not much available in the course of compressor designing process. In this study, a computational model was developed on the basis of geometrical theory using 1-D commercial software AMESim. A simulation study was carried out using the model, and the simulation result was validated with analytical data. This research is expected to provide a viable tool for developing and optimizing a scroll-type compressor.

압축기는 다양한 유체기계에 널리 사용되고 있으며, 특히 압축기의 성능은 냉동공조 시스템의 성능계수에 직접적인 영향을 미치므로 압축기의 효율을 높이기 위한 노력이 계속되어 왔다. 용도에 맞게 다양한 종류의 압축기가 개발되었고, 그 중 스크롤 압축기는 그 크기에 비하여 압축 성능이 우수하여 여러 분야에서 선호하는 압축기이다. 스크롤 압축기의 개발을 위하여 실험적인 연구는 많이 수행되어 온 반면, 개발 목적에 맞게 압축기를 해석할 수 있는 모델은 많지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 스크롤 압축기를 기하학적으로 모델링하여 해석할 수 있는 모델을 1-D 상용 프로그램인 AMESim을 이용하여 개발하였으며, 실험 데이터를 이용하여 모델의 신뢰성을 검증하였다. 본 연구 결과는 추후 스크롤 압축기를 개발하는 과정에서 압축기의 성능을 예상하고 최적화 할 수 있는 방법을 제공할 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. C. H. Park, et al., "Development Trends of Heat-pump System for Electric Driven Vehicles", Auto Journal, pp. 29-35, December, 2011.
  2. Y. J. Ahn, et al., "Dynamic Analysis of a Scroll Compressor", KSME-spring, vol(1), pp. 688-691, 1992.
  3. I. H. Koo, et al., "Thermal and Mechanical Behavior Analysis of Scroll Compressor", KSME-autumn, 96F080, pp. 477-482, 1996.
  4. I. Y. Lee, et al., "Study on the Performance Characteristics of the Roof Mounted Electrical Air Conditioning System Using Inverter Scroll Compressor", Journal of the Korea Academia-Industrial, vol(12), No(10), pp. 4308-4313, 1996.
  5. H. S. Lee, et al., "Study on Cooling Performance Characteristics of Air Conditioning System Using R774 for a Passenger Vehicle", Journal of the Korea Academia-Industrial, vol(12), No(12), pp. 5457-5463, 1996.
  6. H. J. Min, et al, "Dynamic Analysis of Scroll Compressor Considered Eccentric Mass", KSME-spring, 98S098, pp. 572-576, 1998.
  7. G. W. Kim, et al., "Dynamic performance analysis of scroll refrigerant compressor with characteristics of motor", SAREK-summer, 99S187, pp. 1144-1149, 1999.
  8. K. T. Jang, et al, "Investigation on the Heat Transfer Effect to Compression Process of Scroll Compressor", SAREK-winter, 2001W119, pp. 726-731, 2001.
  9. S. C. Park, et al., "Performance analysis of scroll compressor considering eccentric mass of orbiting scroll", SAREK, vol(11), no.5, pp. 605-614, 1999.