绝热毛细管内制冷剂质量流量的特性研究

运用绝热毛组管的均相流模型，数值模拟了毛细管内制冷剂的质量流量，并进行了实验验证；分析了R12、R134a两种制冷剂在毛细管内的流动特性，讨论了过冷度、毛细管长度、入口压力、出口压力等参数对制冷剂质量流量的影响。     

基于图论的通用翅片管换热器仿真模型

采用图论中有向图的概念以及图的遍历搜索方法,建立了一套适用于翅片管换热器设计的通用仿真模型。该模型可以对具有任意流路布置(制冷剂流路)的翅片管式换热器稳态性能进行仿真,其中考虑了实际换热器内部通过翅片的导热换热,使仿真过程更接近于实际的换热条件。该模型与试验结果对比,平均换热和压降误差分别小于±5%和±20%,达到工程运用的要求,其运用将对紧凑翅片管换热器的设计优化具有指导意义。     

有机朗肯循环系统动态响应分析

现有的有机朗肯循环动态仿真,多是以分布参数法或移动边界法构建换热器的动态模型,以致仿真速度较慢。基于此,提出一种新方法,构建换热器的动态模型,此模型利用四个参数表征换热器特性,减少了动态方程的数目,提高了求解速度,广泛适合于工程计算中的不同类型换热器。利用此模型比较了不同换热能力和不同储液体积的换热器的动态响应情况以模拟比较不同类型换热器的动态性能,模拟结果显示换热能力越好,内部储液体积越少的换热器,出口响应越快。并且在Matlab/Simulink平台上搭建了ORC系统的动态模型,模拟了在入口热源温度波动下的ORC系统运行状况,并与试验数据进行了验证,在保证较快的计算能力的同时,达到满意的计算精度,模拟结果与试验误差达到5.8%。最后讨论了调节流量对于抵消出口热源温度波动的作用,发现尽快调节流量可稳定出口焓值,抵消热源温度变化所导致的波动,但在一定时间之后再调节则对稳定出口焓值的意义不大。为提出控制手段提供参考。     

壅塞流动下绝热毛细管长度的近似解析解

为适应毛细管的工程设计要求，在绝热毛细管积分近似模型的基础上，提出壅塞流动下绝热毛细管长度的近似解析解。对流动壅塞的情况，为解决积分近似模型中长度计算需要迭代的问题，通过长度与压力的变化关系，提出了一种直接判别与计算流动壅塞的方法。实例计算表明近似解满足工程精度要求。基于近似解，对绝热毛细管壅塞流动特性进行了理论分析。     

变径毛细管代替毛细管组件在冷暖空调器上的应用研究

变径毛细管在正向流动和反向流动时其制冷剂流量特性不同,因而可以作为节流元件代替现有冷暖空调器中使用的毛细管组件。为实现这一目的,利用制冷剂流量试验台,先测定原毛细管组件制冷、制热时的制冷剂流量特性,然后通过调整变径毛细管规格尺寸,使变径毛细管制冷、制热时的流量特性与原毛细管组件基本一致,再安装在空调器整机上进行整机性能对比试验。试验表明,在标准工况下,新空调器与原空调器相比,其制冷量减少0.5%,制冷能效比增加0.3%,制热量减少1.1%,制热性能系数增加1.4%。因此可以得出,变径毛细管经过精确匹配,完全可以作为节流元件代替现有冷暖空调器中使用的毛细管组件。     

节流短管替代毛细管在家用空调器上的应用研究

针对节流短管替代毛细管在家用空调器应用过程中可能遇到的一些问题,分别进行了节流短管与毛细管的氮气流量、制冷剂流量、变工况流量特性以及空调器整机性能试验.试验表明现有的加工工艺能较好的保证节流短管一致性,同时节流短管也具有较好的流量调节性能.节流短管完全可以取代毛细管在家用空调器上全面应用.     

基于半实物仿真的流量分配调节技术

随着电子设备功率密度的不断提高,强迫液冷等高效冷却技术得到日益广泛的应用。流量分配调节是液冷系统特别是大型机载液冷系统的重要环节,提高流量分配精度不仅能保证各支路流量满足设计要求,还可以有效降低总流量需求,节约冷却资源。文中介绍了一种半实物仿真流量分配调节技术,利用流阻特性仿真原理,采用流阻模拟件代替真实组件或子系统进行流量分配调节,可显著提高流量分配调节的效率和精度,并可降低研制成本和缩短研制周期。     

考虑制冷剂两相分配不均的微通道蒸发器压降模型

制冷剂两相分配不均是影响微通道蒸发器压降特性的重要因素,为了准确预测制冷剂两相分配不均影响下的微通道蒸发器压降,开发了新的微通道蒸发器压降模型。模型考虑了从微通道蒸发器进口管到出口管的所有局部和沿程压力损失,引入了简化的微通道管进口干度分布函数来计算微通道蒸发器内各微通道单管的进口状态,提出一种考虑制冷剂两相分配不均的流路压降平衡的仿真算法来迭代求解出微通道蒸发器的压降。该模型适用于制冷剂在蒸发器进口为两相状态(进口干度小于0.45),制冷剂在集流管内质流密度小于764 kg/m2s的条件。模型的仿真结果能较好符合制冷剂在微通道蒸发器中的流量和温度分布趋势,并且与微通道蒸发器压降的试验数据误差小于8%。     

电动汽车热泵空调系统微通道换热器适应性研究

探讨管翅式换热器和多流程微通道换热器在同一电动汽车热泵空调系统中的性能差异,为电动汽车热泵空调系统中微通道设计和结霜控制的后续研究提供依据。试验比较在不同测试工况下采用微通道换热器和管翅式换热器的热泵型电动汽车空调系统的制冷特性及制热特性,结果表明:系统采用微通道换热器,车内外换热器体积分别减少57.6%和62.5%,有效减轻空调系统重量,有利于增加电动汽车续驶里程;制冷剂充注量减少26.5%,有利于降低温室效应。制冷工况下,系统制冷量和制冷系数分别降低4.1%～10.7%和1.7%～4.8%,说明将多流程微通道换热器应用于热泵系统还存技术难点,需要在微通道换热器流程设计、流量分配及压降等方面进行改进;制热工况下,系统制热量和制热性能系数分别降低1%～5%和4.2%～9.7%,但单位面积制热量提高16.7%～21.0%,当室外温度低于7℃时,室外侧微通道换热器出现严重结霜,极大影响系统的制热量和制热性能系数,需要进一步研究换热器结霜特性及融霜控制策略。     

基于Flowmaster的雷达阵面管网1D-3D流动传热联合仿真

为研究某雷达阵面管网系统的流量分配,采用1D-3D联合仿真方法对阵面进行流动与传热仿真。首先采用一维系统级仿真软件Flowmaster对阵面进行一维建模,并通过三维仿真软件FloEFD对水接头以及冷板组件进行详细的流动仿真,获得其流量–流阻变化关系,并将结果带入Flowmaster软件中得到拟合曲线,定义一维模型各元件参数进行阵面流动与传热仿真计算,实现1D-3D联合仿真。结果表明,经优化后的阵面各支路流量差异低于1.5%,且阵面温度分布均匀。文中还研究了插拔组件对阵面流量分配的影响,各支路流量差异低于2%。通过1D-3D联合仿真研究,可以实现高精度流量分配并获得直观的阵面详细仿真结果,并且大大节省了计算时间与研发成本,对今后雷达阵面流量分配设计具有重要的参考价值。