新型制冷系統(tǒng)兩相流分液器研發(fā).pdf

1、在制冷系統(tǒng)中，分液器是安裝于蒸發(fā)器前的重要輔助元件，其目的是將膨脹閥出口的兩相流制冷劑均勻的分配到蒸發(fā)器的各個(gè)流路中。隨著制冷技術(shù)的發(fā)展以及小管徑換熱器的使用，兩相流分液不均的問題日益受到重視。制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑分配不均不僅會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)器換熱性能下降，還會(huì)導(dǎo)致膨脹閥的誤動(dòng)作，出風(fēng)溫度不均等各種問題，不僅造成制冷系統(tǒng)性能的下降，調(diào)節(jié)難度的增加，而且對(duì)系統(tǒng)的舒適性造成破壞，影響用戶體驗(yàn)。因此，開發(fā)性能優(yōu)異的制冷劑兩相流分液器逐漸成為重要的

2、研究課題。
　　針對(duì)上述分液器研發(fā)的重要意義，通過文獻(xiàn)調(diào)研及前期研究，在充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)有傳統(tǒng)分液器的優(yōu)勢(shì)及局限性的基礎(chǔ)上，對(duì)制冷系統(tǒng)兩相流分液器提出新的結(jié)構(gòu)方案，并利用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)新型分液器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。論文主要的研究和分析如下：
　　一、搭建分液器單體性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)控制分液器入口干度和流量，同時(shí)可測(cè)量分液器各路出口的質(zhì)量流量和干度。在分析傳統(tǒng)分液器分液機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出兩種優(yōu)化的新型分液器

3、方案——雙筒體分液器和收口水庫(kù)型分液器，并與傳統(tǒng)分液器進(jìn)行性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明兩種新型分液器相對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言在分液性能上具有優(yōu)勢(shì)，都是有優(yōu)化潛力的分液器結(jié)構(gòu)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)分析了入口干度和質(zhì)量流量對(duì)新型分液器分液效果的影響。
　　二、通過分析和試算選取合理的數(shù)值模擬模型，對(duì)兩種新型分液器進(jìn)行CFD模擬分析。與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，CFD結(jié)果在質(zhì)量流量偏差上的平均誤差小于10%，證明了所建立CFD模型的可靠性。利用CFD模型分析了兩種新型分液

4、器內(nèi)部流場(chǎng)，理解其分液機(jī)理和關(guān)鍵參數(shù)的影響。在分液機(jī)理上，分析雙筒體分液器和收口水庫(kù)型分液器具有性能優(yōu)勢(shì)的原因。
　　三、利用田口方法，對(duì)新型收口水庫(kù)型分液器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析。選取了六個(gè)重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分別分析其對(duì)分液性能和壓降性能的影響。得出各個(gè)參數(shù)對(duì)分液性能影響程度的排序以及影響壓降性能的最主要參數(shù)。同時(shí)深入研究了各個(gè)參數(shù)造成影響的原因和方向，獲得優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合，并且對(duì)優(yōu)化后的樣件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了優(yōu)化的正確的。