1.容积比对COP和容积制热量的影响

以R-410A双级压缩循环为例，分析压缩机容积比对双级压缩循环的容积制热量和COP的影响。

蒸发温度为0℃和-30℃（其他参数见表2.2）时，R-410A双级压缩循环的COP相对单级压缩循环的提高幅度随容积比的变化曲线分别如图2.30a和b所示，R-410A双级压缩循环的容积制热量相对单级压缩循环的提高幅度随容积比的变化曲线分别如图2.31a和b所示。

图2.30　R-410A双级压缩COP相对单级提高幅度随容积比的变化曲线

从图2.30中可以看出，R-410A双级压缩循环的COP相对单级压缩循环提高幅度随容积比增大而先增加后减小，存在最优容积比使得COP最大，且最优容积比随冷凝器出口过冷度增大而增大，COP提高幅度随冷凝器出口过冷度增大而减小。对比图2.30a和b可以看出，蒸发温度从0℃降到-30℃时，最优容积比减小而最优COP提高幅度增加。蒸发温度为0℃，冷凝器出口过冷度为0℃、5℃和15℃时，最优容积比分别约为0.65、0.7和0.8，COP提高幅度分别约为9.3%、6.6%和2.8%。蒸发温度为-30℃，冷凝器出口过冷度为0℃、5℃和15℃时，最优容积比分别约为0.4、0.45和0.5，COP提高幅度分别约为13%、10.5%和6.6%。

图2.31　R-410A双级压缩容积制热量相对单级提高幅度随容积比的变化曲线

从图2.31中可以看出，R-410A双级压缩循环的容积制热量相对单级压缩循环提高幅度随容积比增加而增加，随冷凝器出口过冷度增大而减小。对比图2.31a和b可以看出，蒸发温度从0℃降到-30℃，容积制热量提高幅度增加。蒸发温度为0℃，冷凝器出口过冷度为0℃、5℃和15℃时，对应最优容积比下的容积制热量提高幅度分别约为21.6%、19.5%和15.1%。蒸发温度为-30℃，冷凝器出口过冷度为0℃、5℃和15℃时，对应最优容积比下的容积制热量提高幅度分别约为32.6%、31.4%和25.5%。

2.容积比对双级压缩高、低压级压缩功分担比例的影响

图2.32a和b所示为蒸发温度为0℃和-30℃时，R-410A双级压缩循环高压级压缩功占总压缩功比例随容积比的变化曲线。从图2.32中可以看出，双级压缩循环高压级压缩功占总压缩功的比例随容积比增大而增加，随冷凝器出口过冷度增大而增加。

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图2.32　R-410A双级压缩高压级压缩功占比随容积比的变化曲线

冷凝器出口过冷度为5℃，蒸发温度0℃和-30℃时，最优容积比（分别为0.7和0.45）时的高压级压缩功占总压缩功的比例分别为55.7%和55.3%。当容积比远离最优容积比时，高、低压级压缩功分担总压缩功的比例将严重失调。

3.热力等熵效率影响计算结果分析

蒸发温度为0℃，过冷度为5℃，热力等熵效率在0.5～0.9范围内（其他参数见表2.2）时，R-410A双级压缩循环最优容积比和排气过热度随热力等熵效率的变化曲线如图2.33所示，R-410A双级压缩循环COP和容积制热量相对单级压缩提高幅度随热力等熵效率的变化曲线如图2.34所示。

图2.33　R-410A双级压缩循环最优容积比和排气过热度随热力等熵效率的变化曲线

图2.34　R-410A双级压缩循环COP和容积制热量提高幅度随热力等熵效率的变化曲线

从图2.33中可以看出，R-410A双级压缩循环的最优容积比随热力等熵效率增大而略有减小，热力等熵效率从0.5增加至0.9时，最优容积比从0.76减小至0.71。排气过热度随热力等熵效率增大明显降低。

从图2.34中可以看出，R-410A双级压缩循环的COP相对单级压缩循环的提高幅度随热力等熵效率增大而增加，热力等熵效率从0.5增加至0.9时，COP提高幅度从4.1%增加至8.3%，而容积制热量相对提高幅度的变化微小。