鄒慧明，湯鑫斌，唐明生，李 旋，王英琳，田長青

（1.中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所空間功熱轉(zhuǎn)換技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

1 引言

直線壓縮機(jī)取消了曲柄連桿運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，減少了運(yùn)動(dòng)傳遞環(huán)節(jié)的摩擦損失，相比于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)有更好的能量傳遞效率；另一方面，直線壓縮機(jī)可通過控制激勵(lì)源電壓和頻率進(jìn)行容量調(diào)節(jié)，具備優(yōu)異的變?nèi)萘刻匦?。同時(shí)，直線壓縮機(jī)容易實(shí)現(xiàn)無油潤滑，對于潤滑油有特殊要求的應(yīng)用場合更具優(yōu)勢[1]。

隨著技術(shù)的發(fā)展，直線壓縮機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸從空間制冷、軍工和生物醫(yī)療領(lǐng)域轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域，該技術(shù)在冰箱、冷柜和電子元器件冷卻等領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用[2]。目前，應(yīng)用于普冷溫區(qū)直線壓縮機(jī)的環(huán)境友好型工質(zhì)主要有R600a和R290。盡管作為新型碳?xì)淅涿降腞600a和R290符合第四代制冷劑的替代要求，但二者均有可燃性，更適用于小充注量的制冷系統(tǒng)。CO2作為環(huán)境友好型制冷劑，不破壞臭氧層、無毒、不可燃且具有良好的熱物性，可作為長期的替代解決方案，是制冷劑替代的重要發(fā)展方向[3]。CO2制冷系統(tǒng)運(yùn)行工況具有小壓比、大壓差的特點(diǎn)，特殊的循環(huán)特性使得CO2壓縮機(jī)的研制一直是壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。CO2壓縮機(jī)主要結(jié)構(gòu)形式有：活塞式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式、渦旋式和螺桿式[4]。相關(guān)研究單位和企業(yè)圍繞以上幾類壓縮機(jī)開展了大量工作，但針對CO2直線壓縮機(jī)的研究工作相對較少，CO2直線壓縮機(jī)設(shè)計(jì)方法尚不完善。因而，為加速推進(jìn)第四代制冷劑替代進(jìn)程，促進(jìn)直線壓縮機(jī)在普冷領(lǐng)域的市場化應(yīng)用，有必要對CO2直線壓縮機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)和工況適應(yīng)性開展研究工作。

2 理論模型

2.1 力學(xué)模型

動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，在電磁力的作用下，活塞在氣缸內(nèi)做受迫振動(dòng)，對動(dòng)子部件進(jìn)行受力分析有

式中 Fe——電磁力，N

Fs——彈性力，N

Fm——慣性力，N

Fg——?dú)怏w力，N

Ff——摩擦力，N

其中，氣體力存在典型的非線性特性[5]，通?？刹捎靡韵?種方法處理：簡單線性化，描述函數(shù)法、非線性方程數(shù)值解[6-8]。為了方便分析，本文采用基于傅里葉級數(shù)思想的描述函數(shù)法對非線性氣體力進(jìn)行線性化處理。假設(shè)振動(dòng)中心為X0，振幅為X，活塞位移x=Xcosωt，進(jìn)而對氣體力進(jìn)行一階諧波簡化

式中 Fg0——一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)的平均氣體力，屬于振動(dòng)的靜態(tài)成分，N

ω=2πf——振動(dòng)的圓頻率，rad/s

f——振動(dòng)頻率，Hz

a1和b1為對應(yīng)的傅里葉系數(shù)，則

式中 kg——?dú)怏w等效剛度，N/m

cg——?dú)怏w等效阻尼，N·s/m

2.2 電磁學(xué)模型

動(dòng)磁式直線振蕩電機(jī)是直線壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，其等效電路模型如圖1所示。

基于基爾霍夫電壓定律，直線壓縮機(jī)電路系統(tǒng)控制方程為

式中 u（t）——外部激勵(lì)電壓源，V

i（t）——電流，A

Re——等效電阻，Ω

Le——等效電感，H

E（t）——反電動(dòng)勢，V

K0為電磁力系數(shù)，N/A。則電磁力可表示為

聯(lián)立式（1）-（7）可得動(dòng)子部件的動(dòng)力學(xué)控制方程為

式中 m——?jiǎng)幼淤|(zhì)量，kg

cf——摩擦阻尼系數(shù)

3 CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 確定工況參數(shù)

為了解不同工況對CO2直線壓縮機(jī)運(yùn)行性能的影響，本文針對電子元器件冷卻用制冷系統(tǒng)選定5種不同環(huán)境溫度工況，具體工況參數(shù)如表1所示。

選定的工況參數(shù)，CO2系統(tǒng)熱力過程低壓側(cè)位于亞臨界區(qū)，高壓側(cè)位于超臨界區(qū)，系統(tǒng)熱力循環(huán)屬于跨臨界循環(huán)。不同于傳統(tǒng)的亞臨界循環(huán)系統(tǒng)，跨臨界循環(huán)系統(tǒng)存在最優(yōu)排氣壓力[9]。為了在不同工況參數(shù)下，制冷系統(tǒng)具有最優(yōu)的制冷COP，現(xiàn)針對不同工況參數(shù)，計(jì)算不同排氣壓力所對應(yīng)的制冷COP，具體結(jié)果如圖2所示。

從圖2（a）可以看出，在相同的氣冷器制冷劑出口溫差的條件下，蒸發(fā)溫度影響最優(yōu)排氣壓力。具體的，蒸發(fā)溫度從5℃降低至-5℃，最優(yōu)制冷COP對應(yīng)的排氣壓力從9.82 MPa升高至10.06 MPa。另一方面，從圖2（b）也可以看出，在相同的氣冷器制冷劑出口溫差的條件下，隨著環(huán)境溫度的升高，最優(yōu)制冷COP對應(yīng)的排氣壓力呈線性增加，線性擬合近似關(guān)系：pd_optm=0.2802Tgout-0.8083，線性擬合優(yōu)度R2=0.9993。同時(shí)，在最優(yōu)排氣壓力點(diǎn)附近，系統(tǒng)制冷COP受排氣壓力的影響小，考慮到較小的工作壓比有利于提高直線壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的高效性和可靠性，因此，對應(yīng)表1中不同工況選定對應(yīng)的較優(yōu)排氣壓力為工況I：pd=9.65 MPa；工況Ⅱ：pd=9.55 MPa；工況Ⅲ：pd=9.50 MPa；工況IV：pd=10.75 MPa；工況V：pd=12.05 MPa。

3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

圖1 直線壓縮機(jī)電機(jī)等效電路模型示意圖

表1 工況參數(shù)

圖2 不同工況下排氣壓力對制冷COP的影響

在制冷量一定的設(shè)計(jì)條件下，根據(jù)3.1所確定的工況參數(shù)，選定典型工況III進(jìn)行CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，綜合考慮設(shè)計(jì)對象的實(shí)際工作載荷、結(jié)構(gòu)尺寸和材料的合理性以及安裝條件的可行性等因素，進(jìn)一步確定CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行條件范圍。具體的，考慮到設(shè)計(jì)工況確定的跨臨界CO2制冷系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：CO2系統(tǒng)運(yùn)行壓力是傳統(tǒng)制冷劑的5～10倍，盡管壓縮機(jī)運(yùn)行壓比通常在2.7～3之間，但壓縮腔和背壓腔之間的壓差卻很高，因此，在進(jìn)行CO2直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮這種小壓比、大壓差的運(yùn)行特點(diǎn)。為減小活塞位移中心偏移量影響，活塞兩側(cè)的大壓差也意味著需要大剛度的諧振彈簧元件，諧振彈簧剛度的大小又受制于電機(jī)結(jié)構(gòu)和安裝尺寸。因此，大壓差工況限制了CO2直線壓縮機(jī)氣缸直徑上限值；另一方面，行程過大會(huì)增加運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦損耗，影響壓縮機(jī)的機(jī)械效率。在定工作容積的條件下，行程大小限制了氣缸直徑的下限制。同時(shí)，大壓差的工況意味著動(dòng)子部件需要更大的電磁驅(qū)動(dòng)力，因此，在進(jìn)行CO2直線壓縮機(jī)電機(jī)部分設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮工作電流和電磁力之間的相互影響[10]。

綜上所述，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，為減小摩擦損耗，限制活塞振幅X≤10 mm；為降低直線壓縮機(jī)電機(jī)線圈直流電阻導(dǎo)致的發(fā)熱損失及電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸，工作電流限制條件為I≤5.5A；同時(shí)，電磁力系數(shù)K0≤100 N/A；為方便直線壓縮機(jī)整機(jī)的裝配，諧振彈簧剛度值ks≤100 kN/m；考慮到CO2直線壓縮機(jī)運(yùn)行壓力高的特點(diǎn)，相比于傳統(tǒng)制冷劑的直線壓縮機(jī)，對于CO2直線壓縮機(jī)動(dòng)子部件各結(jié)構(gòu)有更高的耐壓性要求，需要適當(dāng)增加各結(jié)構(gòu)壁厚尺寸。因此，為滿足對應(yīng)的耐壓性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，控制動(dòng)子質(zhì)量m≥0.5 kg。具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)思路和步驟如圖3所示。

（1）初選結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行條件

根據(jù)選定的設(shè)計(jì)工況，初步選定初始余隙Xi、額定工作容積Vh0、工作電流I、氣缸直徑D和工作頻率f。

（2）求解動(dòng)力學(xué)參數(shù)

根據(jù)初選的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行條件求解式（3）、（4）、（5），假定活塞運(yùn)行在上死點(diǎn)位置，則偏移量dx=X0-Xi，進(jìn)而確定諧振彈簧剛度ks，動(dòng)子質(zhì)量m和電磁力系數(shù)K0。

（3）確定電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)

根據(jù)（2）中確定的所需電磁力系數(shù)大小，進(jìn)行電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。考慮高溫工況下CO2壓縮機(jī)排氣溫度較高的特點(diǎn)，永磁材料牌號(hào)可選擇耐高溫的材料。

（4）求解電磁學(xué)參數(shù)和效率

根據(jù)（3）確定的電機(jī)參數(shù)，求解電機(jī)相關(guān)電學(xué)參數(shù)，由式（6）和式（8）求解直線壓縮機(jī)運(yùn)行所需電容和工作電壓。

（5）判斷是否滿足限制條件，滿足則輸出所得結(jié)構(gòu)參數(shù)，否則重新計(jì)算。

綜合考慮如前所述的結(jié)構(gòu)約束條件，根據(jù)所建立的直線壓縮機(jī)理論模型，在所選定的設(shè)計(jì)工況下，按照圖3所示的設(shè)計(jì)流程計(jì)算所得的CO2直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)可行性區(qū)域如圖4所示。

圖3 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)流程圖

從圖4可以看出，制冷量一定的設(shè)計(jì)條件下，低設(shè)計(jì)頻率時(shí)，活塞直徑主要受振幅的約束，而在高設(shè)計(jì)頻率時(shí)，活塞直徑主要受諧振彈簧剛度的制約，且隨著活塞直徑的增加，諧振彈簧剛度對其限制越明顯，具體表現(xiàn)為可行性區(qū)域隨著直徑的增加在逐漸變小。

圖4 結(jié)構(gòu)參數(shù)可行性區(qū)域

為方便進(jìn)一步的分析，在可行性區(qū)域中初步選定3種結(jié)構(gòu)參數(shù)方案進(jìn)行變工況性能分析，3種結(jié)構(gòu)方案具體參數(shù)如表2所示。

表2 初選結(jié)構(gòu)參數(shù)方案

4 變工況性能分析

進(jìn)一步對上述初步選定的CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)方案進(jìn)行變工況性能分析。主要的分析思路和步驟如圖5所示。

（1）根據(jù)初步設(shè)計(jì)確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)和部分電氣參數(shù)確定直線壓縮機(jī)上死點(diǎn)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)：吸氣質(zhì)量ms、泄漏質(zhì)量ml、機(jī)械阻尼cf、氣體等效阻尼cg、氣體等效剛度kg。

（2）進(jìn)行運(yùn)行頻率跟蹤，利用直線壓縮機(jī)矢量模型確定激勵(lì)電源頻率[11]；根據(jù)運(yùn)行情況確定所需工作電流I、工作電壓Ueff_c，進(jìn)而計(jì)算不同運(yùn)行工況條件下系統(tǒng)制冷量Qc、電機(jī)效率ηm和壓縮機(jī)效率ηc。

4.1 活塞偏移量和振幅

圖6所示為不同工況下的活塞偏移量和振幅。從圖6（a）可以看出，隨著蒸發(fā)溫度降低，活塞兩側(cè)的壓差增大，3種結(jié)構(gòu)參數(shù)的直線壓縮機(jī)的偏移量均有所增加，但蒸發(fā)溫度對活塞振幅影響程度較小；另一方面，從圖6（b）可以看出，相比于設(shè)計(jì)工況III，隨著環(huán)境溫度的上升，壓縮機(jī)工作排氣壓力迅速增加，使得活塞的偏移量增大明顯。綜上所述，由于直線壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特性，相比于設(shè)計(jì)工況III，隨著蒸發(fā)溫度的下降和環(huán)境溫度的上升，3種結(jié)構(gòu)參數(shù)的直線壓縮機(jī)的工作容積均一定程度的增加，體現(xiàn)了變工況運(yùn)行時(shí)CO2直線壓縮機(jī)的變?nèi)萘刻匦浴?/p>

圖6 不同工況下的活塞偏移量和振幅

4.2 工作電參數(shù)

圖7所示為不同工況下的工作電參數(shù)，從圖7（a）和（c）可以看出，工作電流受蒸發(fā)溫度影響相對較小，受環(huán)境溫度的影響相對更明顯。當(dāng)環(huán)境溫度從35 ℃升高到45 ℃時(shí)，3種結(jié)構(gòu)參數(shù)直線壓縮機(jī)所需的工作電流均有1.1A左右的增量。結(jié)合圖7（b）和（d）可以看出，由于CO2系統(tǒng)運(yùn)行壓力高，CO2直線壓縮機(jī)運(yùn)行過程中氣體負(fù)載力大，在不同運(yùn)行工況下，工作電壓范圍在250～360 V之間，且隨著環(huán)境溫度的上升，直線壓縮機(jī)工作電壓增幅明顯。具體的，當(dāng)環(huán)境溫度從35 ℃升高到45 ℃時(shí)，3種結(jié)構(gòu)參數(shù)直線壓縮機(jī)所需的工作電壓均有70V左右的增量。同時(shí)，從圖5工作電壓計(jì)算式可以看出，工作電壓受運(yùn)行頻率影響大。具體表現(xiàn)為方案3運(yùn)行頻率最高，不同運(yùn)行工況下，3種方案中方案3所需的工作電壓最大。綜上所述，CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)運(yùn)行電參數(shù)具有大電流和高電壓的特點(diǎn)。

圖5 變工況性能分析流程圖

圖7 不同工況下的工作電參數(shù)

4.3 壓縮效率

圖8所示為不同工況下的壓縮效率。直線壓縮機(jī)壓縮效率主要受電機(jī)熱損、摩擦耗功和泄漏損失的影響。不同工況下3種結(jié)構(gòu)參數(shù)的直線壓縮機(jī)各部分能耗占比如表3所示。從表3可以看出，3種損失中泄漏損失對壓縮效率影響最大，電機(jī)熱損次之，摩擦耗功影響最小，使得壓縮效率和泄漏損失占比的變化趨勢大致呈負(fù)相關(guān)。表3也反映出由于蒸發(fā)溫度的降低，受吸氣密度的影響，單周期內(nèi)壓縮機(jī)吸氣質(zhì)量衰減嚴(yán)重，導(dǎo)致變蒸發(fā)溫度工況下直線壓縮機(jī)的泄漏損失占比明顯高于變環(huán)境溫度工況。

表3 不同工況下直線壓縮機(jī)各部分能耗占比

從圖5中的泄漏質(zhì)量ml的計(jì)算式可以看出，隨著運(yùn)行壓差的升高，壓縮機(jī)運(yùn)行過程中泄漏量將增加；另一方面，如圖6所示，運(yùn)行壓差的上升使得活塞振幅增加，導(dǎo)致氣缸吸氣質(zhì)量增加，但由于運(yùn)行壓差對壓縮機(jī)運(yùn)行過程泄漏的影響大于吸氣容積的變化，并且兩者之間的影響差距逐漸減小，最終呈現(xiàn)出圖8所示的結(jié)果。

圖8 不同工況下的壓縮效率

不同結(jié)構(gòu)參數(shù)直線壓縮機(jī)之間泄漏損失占比的差別同樣主要受吸氣質(zhì)量的影響。在相同吸排氣壓力下，壓縮機(jī)運(yùn)行過程單周期內(nèi)質(zhì)量泄漏量基本不變，單周期內(nèi)各個(gè)過程泄漏量占比主要受運(yùn)行壓比影響，壓比越大壓縮過程質(zhì)量泄漏量占比升高，壓縮過程泄漏量約占25%～30%，排氣過程約占65%～75%，膨脹過程泄漏量最小，約占1%～2%；另一方面，提高運(yùn)行頻率，活塞行程降低，進(jìn)而影響單周期內(nèi)壓縮機(jī)的吸氣質(zhì)量，因此，隨著工作頻率的增加，直線壓縮機(jī)壓縮腔質(zhì)量泄漏占比增大。因此，在定工作容積的設(shè)計(jì)條件下，由于方案1的活塞直徑大，運(yùn)行頻率低，使得其單周期內(nèi)泄漏量占比低于方案2和方案3，進(jìn)而3種結(jié)構(gòu)參數(shù)的直線壓縮機(jī)中，方案1有最佳的壓縮效率。從圖8還可以看出，CO2直線壓縮機(jī)壓縮效率在0.55～0.63之間，這主要是因?yàn)榇髩翰钸\(yùn)行工況下，壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，制冷劑從壓縮腔向背壓腔泄漏嚴(yán)重，使得CO2直線壓縮機(jī)壓縮效率相比于傳統(tǒng)制冷劑低。

4.4 制冷量和COP

圖9所示為不同工況下的制冷量和COP。在考慮了電機(jī)損耗、摩擦損耗和壓縮泄漏后，制冷量相比于理論循環(huán)制冷量有37%～45%的衰減。從圖9（a）和（c）可以看出，隨著蒸發(fā)溫度的降低，制冷量衰減嚴(yán)重，這主要是受泄漏占比和吸氣密度的影響，盡管隨著蒸發(fā)溫度的降低，運(yùn)行壓差的增大，導(dǎo)致活塞偏移量增加，因而壓縮機(jī)排量以及單位質(zhì)量制冷量有一定程度的上升，但大壓差也使得壓縮機(jī)泄漏占比增加明顯，同時(shí)，蒸發(fā)溫度的降低導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣密度減小，兩者綜合作用使得制冷量衰減嚴(yán)重。蒸發(fā)溫度的降低也使得壓縮比功上升，導(dǎo)致壓縮機(jī)制冷COP衰減嚴(yán)重。

圖9 不同工況下的制冷量和COP

另一方面，從圖9（b）可以看出，不同于定工作容積的壓縮機(jī)，3種結(jié)構(gòu)參數(shù)的CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)制冷量隨著環(huán)境溫度的升高并未出現(xiàn)嚴(yán)重衰減現(xiàn)象，并且有一定程度的增加。具體的，環(huán)境溫度的上升引起排氣壓力的升高使得壓縮機(jī)泄漏占比增大以及單位制冷量的降低，同時(shí)，在特定工況下所設(shè)計(jì)的直線壓縮機(jī)活塞偏移量增加，這意味著在大壓比的運(yùn)行工況下，直線壓縮機(jī)的工作容積變大，并且隨著氣體等效剛度的增加及頻率跟蹤的控制策略下，系統(tǒng)運(yùn)行頻率有所升高。因而在相同的吸氣狀態(tài)條件下，壓縮機(jī)排量的增加對于系統(tǒng)制冷量有一定程度的補(bǔ)償作用。這三者的綜合作用使得3種結(jié)構(gòu)參數(shù)的直線壓縮機(jī)在不同環(huán)境溫度下制冷量基本不變。這也體現(xiàn)出直線壓縮機(jī)對于不同運(yùn)行環(huán)境工況具有自適應(yīng)性。從圖9（d）可以看出，隨著環(huán)境溫度的升高，由于壓縮比功的增加，直線壓縮機(jī)制冷COP衰減明顯，相比于35℃環(huán)境工況，45℃高溫工況下，3種結(jié)構(gòu)參數(shù)的直線壓縮機(jī)制冷COP衰減34%左右。

綜上所述，在所選定的設(shè)計(jì)工況以及限制條件下，設(shè)計(jì)所得的3種CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)方案中，以壓縮效率和變工況制冷性能作為評判標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)選方案為方案1，具體結(jié)構(gòu)參數(shù)如表2所示。

5 結(jié)論

本文利用動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)理論模型，進(jìn)行了CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，得到了設(shè)計(jì)工況下結(jié)構(gòu)參數(shù)可行性區(qū)域，并比較分析了初步選定的3種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的CO2直線壓縮機(jī)的變工況性能。主要結(jié)論如下：

（1）CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)具有小直徑大行程、高頻率、大電流和高電壓的特點(diǎn)。

（2）直線壓縮機(jī)壓縮效率主要受電機(jī)熱損、摩擦耗功和泄漏損失的影響。3種損失中泄漏損失對壓縮效率影響最大，電機(jī)熱損次之，摩擦耗功最小。

（3）在大壓差運(yùn)行工況下，CO2壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，制冷劑從壓縮腔向背壓腔泄漏嚴(yán)重。CO2直線壓縮機(jī)壓縮效率在0.55～063之間。

（4）隨著蒸發(fā)溫度的降低，系統(tǒng)制冷量衰減嚴(yán)重；另一方面，環(huán)境溫度影響壓縮過程泄漏占比、制冷循環(huán)單位制冷量和運(yùn)行排量，三者綜合作用使得直線壓縮機(jī)在不同環(huán)境溫度工況下制冷量基本不變。這也體現(xiàn)出直線壓縮機(jī)對于不同工況具有自適應(yīng)性。

（5）以壓縮效率和變工況制冷性能作為評判標(biāo)準(zhǔn)，在所給定的設(shè)計(jì)工況條件下，優(yōu)選的CO2動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：活塞直徑為16 mm；諧振彈簧剛度為97.78 kN/m；動(dòng)子質(zhì)量為0.81 kg；初始余隙為5 mm。