机械泵驱动两相回路的储液器控温策略研究

本文阐述了一种机械泵驱动两相回路的储液器的控温原理,并对待选的两种控温策略进行了解释:一种是基于电压的PI控制,另一种是基于功率的PI控制。文中将它们作了近似等效转换,并用SINDA/FLUINT软件进行模拟。结果显示:当控温点上升时,两种不同控制策略的控温效果大体一致;但当控温点下降时,由于基于功率的PI控制策略包含有Peltier的制冷功能,可以比基于电压的PI控制策略更快到达控温点。另外,基于功率的PI控制策略在死区内的跳跃更少,其应当为优先选择的控制策略。     

用于微重力下两相控温型储液器性能研究

针对航天器用机械泵驱动两相流体回路的使用需求,本文设计了一种可以满足微重力下应用的两相控温型储液器。为验证储液器的工作性能,搭建了测试系统,对不同姿态下的控温特性和流体管理功能进行了研究。结果表明储液器内部毛细结构具备液体输运和气体隔离功能。为检验微重力下的气液分离功能,本文通过数值模拟对两相流体的运动特性进行了研究。结果表明液相在毛细力作用下被有效固定在储液器的下方,气相位于上方,气液分离功能得到验证。     

分液器的结构型式及其在制冷系统中的应用

分液器的设计与选型对制冷系统有很大的影响。文中先介绍了几种传统型式分液器的构造、工作原理 ,并分析了它们各自的优缺点。然后介绍了两种性能更好的新型分液器 ,一种是传统型的改进型 ,另一种采用与传统型截然不同的工作原理。实验证明 ,这两种分液器性能更好 ,分液更加均匀。尽管如此 ,研究分液器的性能和结构的关系 ,仍然是当前急待解决的问题。     

蒸汽压缩制冷系统的稳态和瞬态建模分析

针对蒸汽压缩制冷系统工作过程的分析,建立了蒸汽压缩系统的瞬态和稳态数学模型,对整个蒸汽制冷系统的内部结构开展了深入的研究,并对其组成结构中的相关单元模块进行了建模与分析,在此基础上给出了制冷系统详细的瞬态和稳态的数学模型描述形式,通过对模型的仿真与测试给出了制冷系统工作过程中主要参数的变化情况,尤其是仿真结果与实际系统的工作过程进行对比,验证后表明本文所建立的工作模型,其COP性能与实测的结果误差不超过5%。     

制冷系统中双转子压缩机建模与性能分析

双转子压缩机主要用于热泵制冷系统中,该系统以CO2作为制冷剂,具有无毒、不易燃等特点,但是CO2体系制冷效能较低.为了提高制冷效能,有必要对双转子压缩机进行建模和分析.主要对CO2压缩机的工作过程进行了建模和分析,并编制仿真分析程序,对双转子压缩机模型第一、二级内部压力进行了连续测量,给出了详细的性能分析结果,给出了双...     

制冷系统六阶动态模型及仿真

在建立换热器模型时引入过冷度估计和过热度估计,采用分相区集总参数的方法,通过简化分析提取能够反映制冷系统动态特性的最少状态量,建立了制冷系统六阶动态模型。同时采用Matlab的Simulink仿真工具,比较分析六阶模型数据和实验数据,验证六阶模型的正确性。     

微型电卡制冷系统建模及其影响因素研究

近年来,研究发现聚合物与陶瓷中存在显著的电卡效应,推动了电卡效应制冷技术在学术与工业界受到广泛关注。其中,基于聚合物的微型电卡制冷系统由于其柔性特点,逐渐成为新兴研究增长点。但电卡制冷系统器件制备困难较大,采用数值模拟进行性能分析为电卡制冷系统设计提供了重要的研究手段。现有针对电卡系统的数值模拟方法中传热模型较为简化,缺乏对具体传热过程和影响因素的深入分析。本文以微型往复式主动电卡回热器制冷系统为例,通过数值模拟对比讨论了电卡材料性能模型、回滞损失、制冷系统散热器和系统对环境散热四方面因素对系统制冷功率密度的影响规律。结果表明,回滞损失与环境散热对功率密度具有显著影响。为进一步提高微型电卡制冷系统性能并实现较大温差,需减小系统散热损失并降低电卡材料回滞损失。     

直接供液与重力供液制冷系统的对比研究

重力再循环供液是指蒸发器依靠制冷剂自身的重力送入蒸发器,在供液高度大于蒸发器对制冷剂的阻力情况下,部分制冷剂液体在蒸发器和气液分离器所形成的回路中再循环。由于再循环作用不需要外加动力,并强化管内制冷剂的沸腾换热,蒸发器的效率得以明显提高。文中介绍了重力再循环供液制冷系统和蒸发器的结构,提出采用J.Chawla关系式和Shah关联式相结合的方法预测再循环蒸发器制冷剂侧的换热系数。采用空气侧热平衡法,对直接膨胀供液和重力再循环供液制冷系统分别进行了多蒸发温度下的性能测试。表明重力再循环供液制冷系统比直接膨胀供液制冷系统的制冷量平均增加26%,COP平均增加18%,蒸发温度平均升高1.1℃,传热系数是直接供液的1.57倍。J.Chawla关系式和Shah关联式相结合预测再循环蒸发器制冷剂侧的换热系数,其曲线结构与实验值近似,平均误差不大于20.6%。文章还对各热工参数的变化原因进行了分析。     

改进型分液器对冷风机性能影响的实验研究

按照节流-再混合-流型整定-再分配的原则,对制冷系统中现有的分液器进行了分类;根据两相流的流型理论对孔板型分液器进行改进,分别在校准箱温度为0℃、-4℃、-8℃、-12℃、-16℃、-20℃六种工况下,在冷风机性能试验台同时用空气侧热平衡法和制冷剂侧焓差法测试其对冷风机性能的影响。结果表明:在安装两种分液器时,冷风机冷量都随着校准箱温度的降低而降低;在相同的校准箱温度下,冷风机在安装改进分液器时,其冷量和传热系数都大于安装旧分液器时的冷量,但前者冷量降低的速度大于后者,校准箱温度从0℃到-20℃,其冷量分别从7.17k W和6.02k W降到5.39k W和5.10k W。     

制冷系统的广义预测控制方法研究

制冷系统的蒸发器过热度的控制对于制冷系统稳定、高效运行具有重要作用。文中通过实验辨识了基于过热度和蒸发温度的制冷系统多输入多输出模型,并采用广义模型预测控制方法,针对制冷系统的变负荷运行工况下进行了实验研究。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变过热度、变蒸发温度的控制要求,相比常规的单输入单输出PID控制,跟踪性能良好、动态控制精度高,可以适应制冷系统负荷大范围变动的控制需求。     

准三级蒸气压缩式制冷系统与两级压缩制冷系统的比较

对普通的双极压缩制冷系统进行改进,提出了一种准三级蒸汽压缩式制冷系统,在普通双极压缩制冷系统的基础上,在其低压压缩部分增加了由闪蒸器构成的补气系统,通过理论计算得出结论,与普通的两级压缩制冷系统相比,准三级蒸气压缩式制冷系统的制冷量及制冷COP,得到了明显的提高。     

面向多蒸发器制冷系统的高效能控制器设计

针对多蒸发器制冷系统的高效控制问题提出了基于模型预测控制的精确控制方法。利用在多蒸发器上分布式部署单个控制器以实现对整个制冷系统的制冷能力和蒸发过热等指标的控制能力。对多蒸发器压缩器制冷循环过程进行了建模分析,给出了其工作过程中详细的关系式,在此基础上设计了基于模型预测的控制器,并进行实验仿真,结果表明控制器的响应动作与实际的制冷需求基本一致。     

高低压级流量比对双级压缩热泵影响

双级压缩空气源热泵是我国北方地区未来采暖的一种高效节能的热源,双级压缩空气源热泵机组的可靠性和高效性主要依赖于中间压力和高低压级质量流量比,文中从理论和实验的方法研究了中间压力与高低压级质量流量比、中间压力与COP、高低压级质量流量比与COP之间的规律,为开发适宜我国北方寒冷地区供暖的双级压缩空气源热泵提供参考.     

单级自动复叠混合工质制冷循环的实验研究

由于压缩机压比的局限,制约着单一制冷剂的压缩回热循环发展,本系统采用单一压缩机和混合工质的自复叠制冷循环系统取得了较好的制冷效果。文中对单级自动复叠制冷系统进行了理论模拟,并设计和搭建了实验台进行分析。通过理论和实验数据的分析得出混合工质组合R600a/R23,并初步得到最优配比。     

一种改进的单级压缩分凝制冷系统设计

介绍了一种单级压缩分凝制冷系统的缺点,提出了新的改进方案,并进行了主要部件如压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管、组合换热器的设计计算。在试验样机上测试,各种指标均符合设计要求。     

制冷系统模拟仿真技术的应用与发展

文中对仿真技术在制冷系统领域的发展现状进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望。