小型制冷裝置的模擬研究

1、小型制冷裝置的模擬研究         05-12-09 16:55:00     作者：趙德印 李蘇瀧    編輯：凌月仙仙摘要： 本文利用穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)法建立了除壓縮機(jī)以外的制冷系統(tǒng)各部件的數(shù)學(xué)模型，使用能量、動(dòng)量與質(zhì)量方程進(jìn)行求解，并用VB語言對(duì)模型作了編程，通過計(jì)算得出了一定工況下，部分物理參數(shù)如制冷劑流量、過冷度、換熱量、換熱系數(shù)等在制冷裝置各部件中的變化情況，并給出了變化曲線。 關(guān)鍵詞： 模擬 制冷裝置 穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)法

2、0;1 引言隨著人們生活質(zhì)量不斷提高，對(duì)居住環(huán)境的舒適度要求也越來越高，這使得家用空調(diào)的產(chǎn)量迅速增加，再加上其具有價(jià)格低廉、安裝方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)在年產(chǎn)量已突破千萬，由此可見，這一部分空調(diào)器的能耗是相當(dāng)可觀的。因此仔細(xì)分析其制冷過程，優(yōu)化制冷裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)，對(duì)于完善制冷裝置設(shè)計(jì)以及節(jié)能降耗是有著非常重要的意義的。2 部件模型分析2.1 壓縮機(jī)對(duì)于壓縮機(jī)采用類似于黑箱的建模方法，拋開具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，根據(jù)廠家提供的性能曲線或參數(shù)表、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等利用參數(shù)擬合來建立模型。由、式可解得制冷劑流量、壓縮機(jī)功率，式中、可利用相關(guān)數(shù)據(jù)擬合得出。2.2 毛細(xì)管為便于建模，制冷劑在管中流動(dòng)可分為過冷

3、區(qū)、兩相區(qū)兩個(gè)部分，流動(dòng)狀態(tài)為一維絕熱均相，忽略亞穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。2.2.1 過冷區(qū)2.2.2 兩相區(qū) 式中，下標(biāo)1、2、m表示微元的進(jìn)出口和平均參數(shù)由于毛細(xì)管中的制冷劑流量并不是隨著背壓的降低而一直增加，存在一個(gè)臨界點(diǎn)，即“壅塞”，在進(jìn)行流量計(jì)算時(shí)對(duì)此必須加以考慮。壅塞流量 式中， 2.3 冷凝器建模假設(shè)：管內(nèi)制冷劑的流動(dòng)為一維均相流動(dòng)，不考慮壓降冷凝器為逆流型換熱器，管外空氣流動(dòng)視為一維流動(dòng)，且不考慮管壁熱阻由此可將冷凝器分為過熱區(qū)、兩相區(qū)、過冷區(qū)，分別進(jìn)行計(jì)算。對(duì)每一微元均有下式成立，冷劑側(cè) 空氣側(cè) 微元導(dǎo)熱 內(nèi)外換熱 總表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 2.4 蒸發(fā)器蒸發(fā)器與冷凝器相類似，不同的是空氣流經(jīng)其表面時(shí)會(huì)出現(xiàn)析濕，故蒸發(fā)器空氣側(cè)模型更為復(fù)雜。建模假設(shè)：制冷劑與空氣處于逆流狀態(tài)，析濕系數(shù)保持不變忽略過熱區(qū)壓降，不考慮管壁熱阻將蒸發(fā)器分