Positive displacement expanders are widely investigated and theirs models commonly use the REFPROP database to evaluate fluid properties. However, estimating procedures in CFD models using REFPROP result in heavy use of CPU time. Therefore, a study has been carried out to determine if simpler methods for fluid property estimation are suitable. The ANSYS CFX solver used includes a number of cubic equations of state, namely, the Redlich Kwong, Soave Redlich Kwong, Aungier Redlich Kwong and Peng Robinson. To determine their suitability, performance simulations were carried out with each of them, on a twin screw expander with a 4/5 rotor configuration and an “N” rotor profile, operating with R245fa, R290, R1336mzz(Z) and R1233zd(E). For each considered equation, the expander's performance results deviation from those obtained using REFPROP is evaluated. These results show that the ideal gas equation of state gives predictions of flow and power that deviate significantly from those determined with REFPROP. The alternatively available cubic equations give far better agreement. Of these, the RK equation has the highest deviation, although it differs by only 2.2% maximum from the REFPROP values. The PR equation yields the closest agreement with a deviation of the order of only 0.8%, while the deviation with both SRK and ARK equations is less than 1.1% maximum, practically negligible. Apart from the good agreement obtained, the use of the real gas equations, in place of REFPROP, resulted in a saving of approximately 43% in CPU operating time to obtain same level of convergence of the solver.

正排量膨胀器已得到广泛研究，其模型通常使用REFPROP数据库评估流体性质。但是，使用REFPROP估计CFD模型中的过程会大量占用CPU时间。因此，已经进行了一项研究以确定更简单的流体性质估算方法是否合适。所使用的ANSYS CFX求解器包括许多状态方程，分别是Redlich Kwong，Soave Redlich Kwong，Aungier Redlich Kwong和Peng Robinson。为了确定它们的适用性，在具有4/5转子配置和“ N”转子轮廓的双螺杆膨胀机上分别使用R245fa，R290，R1336mzz（Z）和R1233zd（E）进行了性能仿真。 。对于每个考虑的方程，展开器 评估了使用REFPROP获得的性能结果偏差。这些结果表明，理想的气体状态方程给出的流量和功率预测与REFPROP确定的流量和功率明显不同。可供选择的三次方程式给出了更好的一致性。其中，RK方程的偏差最大，尽管与REFPROP值的最大差仅为2.2％。PR方程产生最接近的一致性，其偏差仅为0.8％左右，而SRK和ARK方程的偏差最大均小于1.1％，实际上可以忽略不计。除了获得良好的协议外，使用实气方程式代替REFPROP还可以节省大约43％的CPU运行时间，以获得相同水平的求解器收敛。这些结果表明，理想的气体状态方程给出的流量和功率预测与REFPROP确定的流量和功率明显不同。可供选择的三次方程式给出了更好的一致性。其中，RK方程的偏差最大，尽管与REFPROP值的最大差仅为2.2％。PR方程产生最接近的一致性，其偏差仅为0.8％左右，而SRK和ARK方程的偏差最大均小于1.1％，实际上可以忽略不计。除了获得良好的协议外，使用实气方程式代替REFPROP还可以节省大约43％的CPU运行时间，以获得相同水平的求解器收敛。这些结果表明，理想的气体状态方程给出的流量和功率预测与REFPROP确定的流量和功率明显不同。可供选择的三次方程式给出了更好的一致性。其中，RK方程的偏差最大，尽管与REFPROP值的最大差仅为2.2％。PR方程产生最接近的一致性，其偏差仅为0.8％左右，而SRK和ARK方程的偏差最大均小于1.1％，实际上可以忽略不计。除了获得良好的协议外，使用实气方程式代替REFPROP还可以节省大约43％的CPU运行时间，以获得相同水平的求解器收敛。