讨论了制冷设备的热力学基础,分析计算,制冷循环系统建模,分析了仿真软件的流程。[关键词]工作循环建模算法研究系统建模制冷系统工作循环的热力学特性,通常有两种类型的实验研究和模拟方法。验直接给出了温度,压力,过冷度,过热度等主要特征。分工作液。是一种广泛使用的方法。
而,制冷系统参数大且耦合,使得测试周期长且昂贵,并且制冷系统内的状态参数难以精确测量。着计算机模拟的发展,可以通过模拟计算快速预测或计算制冷系统的状态参数和性能,并减少原型数量和测试成本。拟技术在制冷系统研究中的应用使得预测许多测试无法测量的参数成为可能,同时也可以优化和调整制冷系统和组件。实验研究有相当大的优势此时,实验验证和仿真相结合,可以充分利用仿真技术和测试技术的优势,从而减少测试,节省人力和物力,提高效率。测。本热力学根据热力学第二定律,热不自动转移到低温物体到高温物体:如果改变状态或所述物质的特性,温度降低和物体在低温下(低温下的热源)可以吸收一定的温度。Q1释放热量是Qh到更高的温度对象(高温热源)通过一个工件W的补偿处理的,并在符合热力学第一定律的量:Q = W +是Qh。了执行冷却功能,必须使用工作流体的相变来进行连续工作以在低温下吸收热源的热量并将热量释放到热源在高温下,从而获得较低的温度。多数制冷设备属于一级制冷系统,由四个主要部件组成:压缩机,冷凝器,节流阀和蒸发器。冷循环分为过程压缩,冷凝过程,扼流过程,蒸发过程四个过程。
缩过程从来自蒸发器的气体完成工作流体并被压缩机压缩。作流体的温度和压力急剧增加。压缩机排出的气体的工作流体变成具有高过热度的气体。
缩过程的压缩机消耗一定量的功,并且工作流体的熵值不会改变。凝过程实现了从压缩机排出的高温高压过热气体工作流体,进入冷凝器并与冷却水或空气进行热交换,从而使流体过热的气体工作逐渐变得饱和,然后变成饱和的液态工作流体,并且在冷凝过程中保持压力。有变化的节流过程意识到来自冷凝器的工作流体的液体通过膨胀阀节流,成为低压低温的气态工作流体和湍流工作流体的节流过程值保持不变。发过程后的低压气态工作流体被膨胀器拦截,然后从蒸发器中的周围流体冷却和冷却。开蒸发器的气态工作流体变成过热气体,略微过热。蒸发过程中,工作流体的温度和压力保持不变。缩,冷凝,扼流和蒸发四个过程不断循环,以达到连续冷却的目的。冷系统中的液态工作流体在蒸发器中蒸发并变成气态工作流体,其被压缩机压缩然后被引入冷凝器,使得气态工作流体在流体中冷凝。动工作。
据状态,热力学性质的分析和工作流体的计算具有不同的特性。用压力卡来指示工作流体的特性更合适。温度,压力,比容,焓,熵等的参数,只要两个状态参数是已知的,状态点所用的压力图来确定,并且其余参数可以直接读取从图中可以看出图1是单级压缩制冷循环的压力图,适用于大多数制冷设备,其中Pk是冷凝压力,P0是蒸发压力,tk是温度冷凝,t0是蒸发温度,状态点0是蒸发器出口。态点1是压缩机入口,状态点2是压缩机排气口,状态点5是节气门入口和点状态6是蒸发器的入口。状态0到状态1,冷库建造在蒸发压力下的吸入过程,保持一定程度的过热对于压缩机的安全操作是必要的。状态1到状态2是等熵压缩过程中,在所述第二点处的温度是排气温度的压缩机和状态的两个点之间的焓差在主参数值压缩机的工作尺寸。此必须在两点之间最小化。离可以节省能源。状态2到状态3对应于同温异步过程,气态工作流体发出显热,废气t2的温度下降到冷凝温度tk,状态为总是气态的,没有相变。状态3到状态4,工作流体从潜热释放液化过程。凝压力Pk和冷凝温度tk是恒定的。过程占冷凝部分释放的热量的80%以上。状态4到状态5,液态工作流体继续散热,冷凝温度tk下降到过冷温度t5并且没有相变。
冷是提高冷却能力的重要措施。状态5到状态6,节流节流过程相等,并且通过节流装置将冷凝压力Pk降低到蒸发压力PO,并且状态从液 - 液共存从状态6到状态0是等温等温吸热蒸发过程,蒸发压力PO对应于蒸发温度t0和两个状态点之间的焓差的幅度主要取决于蒸发温度。尽可能增加蒸发温度,以增加冷却能力而不影响要求。元的质量冷却能力q0:蒸发器中1kg工作流体吸收的热量可以用压力卡上状态1和状态5之间的焓差表示。位体积的冷却能力qv:蒸发器中工作流体lm3吸收的热量。
Vl:吸入状态下工作流体的比容(m3 / kg),单位压缩工作wO:压缩机消耗的功,绝热压缩lkg工质。压力图中,可以表示状态点2和状态点1之间的差异。冷系数ε:循环单元的冷却能力与压缩工作单元的比率。元的冷凝热量qk:lkg冷凝器中工作流体释放的热量。压力图上,可以表示两个状态点2和4之间的差异。真系统的建模和仿真是指通过表示可以代表所研究对象的模型来数值地研究模型来研究真实对象。真技术包括四个主要阶段:系统建模,仿真算法选择,仿真建模,分析和评估结果。统仿真的主要问题是系统模型的建立:它是制冷系统和制冷过程的热力学特性的简化表现,它允许提取和反映变化。冷系统和制冷过程的状态参数。拟算法在压缩,冷凝,扼流和蒸发四个循环的模拟中起着核心作用。
真算法一般不仅要有效,而且要花费很长时间,并且还能获得较高的精度。真模型包括将制冷系统工作循环过程分解为一系列基本过程和事件,并根据过程和事件之间的逻辑关系进行组合。真模型是模拟对象或其结构形式的类比。了确保模型和仿真参数的有效性,有必要衡量尽可能多地参与模拟的计算参数,但一些状态变量的情况下离线完成面试的热属性设置因为工作流体不能准确地表示制冷过程的各种过程的动态。有工艺参数的特征和实际测量也是不现实的。此,模型参数的实际测量并不能完全保证模型及其参数的有效性。于模拟一定的准确性,不计算不能过大,但也不能太小,这增加了计算量,并增加了模拟过程,提高精度和速度之间的矛盾。别是对于制冷过程中任何中间状态点的数值模拟,模拟时间过长,这将使模拟失去其实际重要性。于任何中间状态点步长计算的数值模拟是小,由于状态参数,这延长了仿真的持续时间,这会导致不稳定的计算,的限制,该不利于模拟。此,在实时仿真的情况下,要解决计算速度与计算精度之间的矛盾,计算速度是主要矛盾。模拟制冷系统的过程中,必须考虑计算的稳定性和所需的精度。
真过程的软件仿真部分首先捕获结构参数,包括传热系数,比热容,冷源温度,热源温度,热源长度。
道,管道直径等,然后调用物理属性参数;模拟冷凝器,蒸发器和储液器,确定模拟的精度和时间以满足要求,程序循环执行迭代操作并输出输出。论通过仿真技术,可以方便快捷地对工作循环参数修改后的制冷性能和能耗进行对比研究,从而对其进行调节和干预。冷家电可以有效地进行,以及家用制冷设备的发展。程的目的或过程的效率。过建立用于模拟的制冷系统模型,可以快速模拟制冷系统的动态状态参数,预测在许多测试中难以测量的状态参数,并进一步优化性能。冷系统和部件的设计参数,从而减少测试,同时节省人力和物力。高检测效率。考文献[1]王成盛过献民,在制冷[J].Développement通风和空调用于加热的能量,2005,2(24)的工作流体的热特性的模拟算法:65至67。[2]曹辉,叶志洲。[J]。电设备,2009(03):14-18 [3]石林,薛志芳 - 热泵系统仿真与控制研究综述[J]。电设备,2009(03):14-18 HVAC,2007:50-62。[4嘉美,A.,Beyerlein,SW和雅各布森,RT“的非线性回归来与HCFC-22的广谱的制剂的开发中的应用”,诠释。物理学J.,16:1155至1164年,1995年5]瓦格纳,W.,V。A.马克思PRUSS“为氯二氟甲烷(R22)一个新的状态方程覆盖整个流体区域116的K在550K,压力高达200MPa,Int。J. Refrig。16(6):37-389,1993。6] Span,R。
Wagner,W。技术应用的状态方程,III,极性流体的结果”,Int。J. Thermophys。24(1):111-162,2003。
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