蒸氣壓縮式制冷裝置穩(wěn)態(tài)仿真及分析.pdf

1、現(xiàn)有的制冷空調裝置研究模式可以概括為“理論預測+實驗+經(jīng)驗”,其中“實驗+經(jīng)驗”發(fā)揮著主要作用。實驗中存在許多客觀和人為因素導致結果偏差,并且耗能巨大;由于CFCs和HCFCs類制冷劑對環(huán)境的破壞作用而將被替代,目前對新工質特性認識的匱乏,以往的經(jīng)驗往往已經(jīng)不再適用。鑒于此,本課題通過計算機模擬仿真替代“實驗+經(jīng)驗”的傳統(tǒng)模式,利用仿真結果分析系統(tǒng)特性。本文以使用R22制冷劑的單級蒸氣壓縮式制冷裝置為研究對象,從基本守恒方程出發(fā),在對各

2、部件進行合理簡化的基礎上,建立了壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥的數(shù)學模型。將這些模型按照制冷循環(huán)系統(tǒng)的流程連接起來,建立了整個系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)模型,編寫了適于在計算機上運行的VisualBasic仿真程序,并對模型進行求解。利用仿真程序的計算結果,研究了冷凝器、蒸發(fā)器結構參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響,系統(tǒng)變工況時的特性分析以及使用原裝置直接充灌R290制冷劑后的性能匹配,取得以下研究成果:(1)利用仿真程序的計算結果,分別分析了冷凝器和蒸發(fā)器管外

3、徑、翅片間距、管間距、迎面風速、風量對系統(tǒng)性能的影響,得到各參數(shù)影響的性能曲線。分析了制冷系統(tǒng)的充注量,得出充注量對系統(tǒng)循環(huán)參數(shù)的影響規(guī)律。(2)從R290的熱物理性質和制冷循環(huán)理論循環(huán)兩方面分析了R290替代R22的可行性。通過仿真計算得到替換R290后的系統(tǒng)最佳充注量,并分析了該工況下的系統(tǒng)性能。使用R290制冷劑替換后,達到和R22基本相同的制冷效果,所需的充注量約為R22的43.47％。(3)計算了在制冷量基本相同的時候,R22