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二氧化碳制冷系统动态仿真和研究

王伯春

  本文研究对象是一个以二氧化碳为制冷工质,实现跨临界循环的制冷系统。系统由一个叉流翅片管式蒸发器、一个叉流翅片管式冷却器、一台往复式压缩机、一个气液分离器、一个套管式回热器、一个节流阀组成。叉流翅片管式蒸发器和叉流翅片管式冷却器内制冷剂侧和外侧空气、回热器内高、低压侧制冷剂都是连续流动的介质、各点的热力参数和物性都是不同的。本文从制冷系统仿真的角度,用动态分布参数及参数间定量耦合的观点考察了蒸发器、气体冷却器和回热器,编制了各个部件相应的计算程序。本文的内容如下:1对翅片管蒸发器的结构特点进行分析,选取适当的微元体,对于干、湿工况下每个微元分别进行传热传质分析,通过适当的假设,利用质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程建立了蒸发器的分布参数数学模型;对回热器划分微元建立了分布参数数学模型;对气体冷却器建立了分布参数数学模型;对压缩机建立了数学模型;建立了节流阀的数学模型,为系统仿真奠定了基础。2编写了可用于动态仿真制冷剂侧和空气侧物性计算模块和状态计算模块,可迅速、准确地实现对制冷剂和空气的物性参数和状态参数的仿真计算。3编写了二氧化碳跨临界制冷系统的动态仿真计算程序,实现了对二氧化碳跨临界系统在几个扰动下的动态特性的仿真计算。扰动分为开机过程、节流阀开度变大、节流阀开度变小、冷却器进口风温调低、蒸发器进口风温调低以及关机。4对冷却器和蒸发器空气侧参数变化后的二氧化碳跨临界系统的主要性能进行了仿真计算和研究。5参与设计和建立了二氧化碳跨临界系统实验台,对二氧化碳跨临界制冷系统作了实验研究,并对模型计算进行了验证,两者发展趋势符合较好。……   
[关键词]:二氧化碳;动态;仿真;跨临界
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京理工大学2003年