基于仿真的制冷产品质量预测与优化

产品质量的预测与优化是产品设计的关键。提出了基于仿真的制冷产品质量预测与优化方法,将现实中存在的不确定因素和设计参数的波动以概率分布的形式输入制冷系统仿真模型,并结合随机模型方法实现了在设计阶段对产品质量进行预测。同时提出了一种获取产品质量损失函数的新方法,即采用中心复合试验设计与蒙特卡洛模拟结合,获得设计能力指数随部件容差变化的响应面模型,将该模型作为约束条件,以成本最低为目标,对部件容差进行优化后显著提高了产品的质量与经济性。     

基于R410A的板式换热器两相仿真计算模型

建立了R410A的板式换热器两相仿真计算模型,基于实验数据对模型进行了误差分析和比较,总结了影响两相换热的影响因素.通过关联式修正,冷凝换热模型平均误差可以达到5%以下;蒸发换热在Yan and Lin模型基础上修正的形式与已有文献相比拟合精度提高10%,平均误差为6.5%,离散度减小.压降方面,基于Yan and Lin和Shah-Focke模型的修正压降关联式,实验数据验证该式平均误差2.5%,最大误差8%.     

绝热毛细管近似积分模型的改进

通过毛细管模型可极大地提高制冷装置设计中毛细管选型工作的效率。近似积分模型的提出改进了毛细管模型的计算效率。通过对现有的一种绝热毛细管近似积分模型的分析 ,提出了一种新的改进模型 ,并从理论和试验两方面进行了验证。     

跨临界CO2在短管内的非平衡流动特性

建立了跨临界CO₂在短管内流动的两流体模型和均相流模型.两流体模型考虑了汽液两相间的速度滑移和温度差异,而均相流模型则认为汽液两相的速度和温度相同.分别用两种模型进行了计算,并与实验数据进行了对比.结果表明：两流体模型90%的流量计算值与实验值偏差在±20%以内,并能合理预测压力的沿程分布;均相流模型对流量的预测结果与两流体模型接近,并未因忽略非平衡特性而严重偏低.另外,汽液两相温度差异和速度滑移的分布计算结果也证实了短管内跨临界CO₂流动的非平衡性并不显著.本文从理论上对此现象进行了解释.     

某地铁列车空调制冷系统的仿真与优化

我国的地铁建设正处于高速发展期,但目前典型地铁列车空调制冷系统的能效比只有2.2～2.3,远低于同类工况下住宅空调制冷系统的能效水平。针对此问题,先建立了某地铁空调制冷系统模型,仿真与系统测试结果吻合良好。然后通过详细的仿真分析,改进蒸发器和冷凝器的制冷剂流路设计、采用小排量高能效比压缩机等方法,使得系统在冷量和成本基本不变的情况下能效比提升了21.7%。最后,研究了制冷剂R410A替代R407C的系统性能变化,系统能效比可进一步提升11.3%,达到3以上。该研究方法及结果对于设计高效节能的地铁列车空调制冷系统具有参考价值。     

制冷剂在绝热毛细管内流动的线性特性

虽然制冷剂在毛细管内的流动为非线性的两相临界流,但是在很多特定工况条件下毛细管流量特性表现出良好的线性特性。这类线性特性的存在有利于改进和简化毛细管的设计方法。基于绝热毛细管近似分析解,对这些线性特性从理论上进行了解释和扩展,并用R22、R410A和R407C三种工质的数据进行了验证,结果与理论分析一致。     

碳氢制冷剂热力性质的快速计算

将Cleland制冷剂热力性质简化计算公式[1.2]，推广用于碳氢化合物R600a和R290的热力性质快速计算；同时，探讨了用于建立制冷装置动态仿真的制冷剂热力性质简化计算公式体系的几条基本原则。     

热泵型空调器四通换向阀容量的测定及换算

四通换向阀是热泵这调中切换制冷、供热两种方式的关键部件,其容量值是选用的重要依据。目前对四通换向阀容量的测试均以空气为介质,将流量系数视为定值,不考虑工况变化带来的影响,得出的容量值比实际制冷剂循环中的容量值大得多。本文对产生这种差别的原因进行了分析,并给出了从空气测量数据到实际公称容量值的换算关系。研究还表明,四通换阀公称容量与工作方式（制冷、供热）有关。     

绝热毛细管无量纲流量关联式评估

由于制冷剂在毛细管内部的流动是伴随着相变的非平衡汽液两相流动,准确而通用的毛细管模型是比较复杂的。为了方便工程应用,近年来很多研究者对通过毛细管的制冷剂流量建立了无量纲经验关联式。本文通过文献综述,对文献中的绝热毛细管质量流量无量纲关联式进行了概括及分类,然后基于文献中较新的实验数据对11个典型的无量纲关联式进行了评估,并给出了推荐的通用关联式。     

二元混合工质与换热介质的温度匹配在热泵中的应用

非共沸混合工质的一大特点和优势就是能够通过相变过程中的温度滑移实现和变温热源的温度匹配。该文从一个新的角度考虑如何提高循环效率实现节能，证明了温度匹配最好的时候有用能损失最小，并以此为依据寻找合适的混合工质。选取常见的热泵工况进行分析，结果显示：同一工况(由水测定义)下，混合工质的平均COP达到5．1，而纯工质的平均COP只有4．7。这说明了温度匹配有利于节能，为如何寻找热力性能优越的工质提供依据。