小型制冷系统蒸发器的仿真研究
制冷装置蒸发器的仿真与实验研究
式 中 —— 制 冷 剂 侧 换 热 系 数 ｗ ｍ ． ／ ２ ℃ Ａ｜ — 管 内表 面积 —
— —
ｍ ℃
管 壁 温度
—
个 翅 片 管 式 蒸 发 器 的 试验 装 置 得 到 了一 系列 参 数 的实 验
—
制 冷 剂 平 均 温 度 ℃
数 据 ， 与 仿 真 计 算 结 果 进 行 对 比 ， 验 了模 型 和 算 法 的可 并 检
维普资讯
２０ ０ ７年 第 ４期 （ 第 ４ 总 ８期 ）
Hale Waihona Puke 桂 林航 天工 业高等 专科 学校学 报
Ｊ ＵＲ Ｏ ＮＡＬＯＦＧＵＩ Ｉ ＯＬ Ｅ Ｅ Ｏ Ｅ ＯＳ ＡＣ Ｅ Ｌ Ｎ Ｃ Ｌ Ｇ Ｆ Ａ Ｒ Ｐ ＥＴ ＣＨＮ ＯＧＹ 机 电技 术 应 用 ＯＬ
及 空气 侧 的干 、 工 况 。 湿
６ 翅 片 与 管 壁 材 料 的 导热 系数 是 均 匀 的 。 ） 两相区 过热 区
制冷 剂
— — － － － ・ － —
对 多种 冷凝 器 的应 用 效 果 表 明［ 上 述 实 验 关 联 式 的 ， 回 归 精 度 为 平均 误 差 约 ２ ， 大 误 差 小 于 １ ； 多 种 最 Ｏ 对 蒸发器壁
１制 冷 剂 与 空 气 处 于 逆 流 状 态 ； ）
．
式 中 ： ， ２ — 进 出 口压 力 Ｐ ２ — ａ Ｐ ，２ Ｊ』 —— 进 出 口密 度 Ｄ 卜
（ ） 了与 实验 条 件 相 匹 配 ， 们 通 过 换 热 器 部 件 性 能 ３为 我
实 验 建 立 了 总 的传 热 系 数 、 热 系数 和 蒸 发 器 压 降 系数 关 漏
图 中 过 有 ３ 年 的 发 展历 史 ， 期 间 随 着 制 冷 技 术 和 计 算 机 技 术 模 型 ． １ 将 流 动 区域 按 相 划 分 为 两 相 、 热 两 个 区域 ， Ｏ余 这 建 “。 的 高 速 发展 ． 冷 系 统 仿 真技 术 也 逐 步 形 成 并 在 实 用 中 进 以 每 个 区 域 为 单元 ， 立 以下 方 程 ［ 制
基于mworks软件的表面式蒸发器仿真与研究
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the RequirementsFor the Degree of Master of EngineeringSimulation and research on surface evaporator based on MWorks plateformCandidate : Luo SixuanMajor : Refrigeration and Cryogenic EngineeringSupervisor: Prof. He GuogengHuazhong University of Science and TechnologyWuhan, Hubei 430074, P. R. ChinaDecember,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要MWorks软件是基于Modelica语言的多领域建模平台，目前国内对此平台的开发涉及电子、电气、机械等多个领域，然而在空调制冷领域则是一片空白；另一方面，作为空调制冷装置最为重要的设备之一的蒸发器，一直以来也是众多学者研究的重要部分，利用计算机仿真技术对其运行状况进行模拟也是目前研究的主流趋势，从而能够为蒸发器的设计与优化提供可靠依据以及指明方向。
小型制冷系统稳态运行时的仿真的开题报告
小型制冷系统稳态运行时的仿真的开题报告一、选题背景小型制冷系统广泛应用于各种冷却装置，如冰箱、空调、汽车空调等。
随着对制冷系统能效要求的提高，对其性能的仿真分析显得越来越重要。
目前，已经有不少研究者对小型制冷系统稳态运行过程进行了仿真分析，但是很多研究集中在特定制冷系统的运行过程中。
因此，需要对各种小型制冷系统进行仿真分析，以更好地理解其运行机理。
二、研究内容本文将研究包括制冷剂、压缩机、冷凝器、蒸发器和节流器等组成的小型制冷系统。
在此基础上，将建立小型制冷系统的数学模型，并使用ANSYS等仿真软件进行稳态仿真分析。
具体内容包括：1. 建立小型制冷系统的数学模型。
该模型应包含制冷剂流动、传热和物态变化等过程，并能考虑制冷剂在节流器处的气液相变。
2. 对制冷系统各组件进行构建和装配。
这个过程涉及到如何将数学模型转化为ANASYS中的实体、边界和参数等，并将它们装配成制冷系统。
3. 采用稳态方法进行仿真分析。
稳态仿真需要确定小型制冷系统的热力学参数和能量转化特性，如制冷剂压力、温度、流速、冷凝和蒸发时的传热系数和热流等。
通过仿真和分析，得到该制冷系统在稳态下的性能表现。
三、研究意义本文所研究的小型制冷系统仿真分析，在工业生产中具有重要的意义：1. 稳态仿真为制冷系统的设计和优化提供了重要的支持。
通过仿真得到稳态下的热力学参数和能量转化特性，可以评估不同结构、工况下的制冷系统性能，进行合理的优化设计。
2. 稳态仿真对制冷系统的故障诊断和维护具有指导意义。
可以通过仿真得到小型制冷系统在稳态下的性能表现，帮助工程师了解故障原因和处理措施。
3. 建立数学模型和采用仿真方法有助于理解小型制冷系统的运行机理。
通过仿真分析，可以了解制冷剂的流动和传热特性，探讨不同组件的性能特点，为小型制冷系统的改进和创新提供理论依据。
四、研究进展目前，已经有不少研究者对小型制冷系统进行了仿真分析。
比如，石青良等人研究了一种基于离心压缩机的制冷系统的性能，并进行了仿真分析。
冰蓄冷系统制冰工况下蒸发器的仿真模拟
·98· 制冷与空调 2010年文章编号：1671-6612（2010）03-098-03冰蓄冷系统制冰工况下蒸发器的仿真模拟郭晓强 楚广明（山东建筑大学热能工程学院 济南 250101）【摘 要】 建立了冰蓄冷系统制冷机组蒸发器的稳态分布参数模型，并拟合了制冷剂（R22）和载冷剂（质量分数25%的乙烯乙二醇）在制冰工况下的参数计算公式，编制了蒸发器的仿真程序。
此仿真程序对于冰蓄冷系统蒸发器的优化设计以及系统能效比的提高、降低冰蓄冷空调系统能耗具有一定的指导意义。
【关键词】 冰蓄冷空调系统；蒸发器；稳态分布参数模型；仿真模拟 中图分类号 TB657.5 文献标识码 ASimulation of the Evaporator in the Ice Storage System under Ice Making ConditionGuo Xiaoqiang Chu Guangming（School of Thermal Energy, Shandong Jianzhou University, Jinan, 250101）【Abstract 】 In the paper, the steady distributed parameter model of the evaporator in the ice storage system is established. Formulae for calculating the parameters of refrigerant 22 and ethylene glycol are fitted. The simulation program is accomplished. And it has certain instructional significance to engineering designs of the evaporator in the ice storage system, effectively improving system performance, reducing the ice storage system energy consumption.【Keywords 】 ice storage system ；evaporator ；steady distributed parameter model ；simulation作者简介：郭晓强（1983-），男，在读硕士研究生。
新型低温蒸发器的设计与制造研究
新型低温蒸发器的设计与制造研究第一章绪论近年来，随着工业技术的不断发展，对于低温蒸发器的需求也越来越高。
低温蒸发器是在低温环境下进行物质蒸发的设备，广泛应用于食品加工、化工产业、医药制造等领域。
现有低温蒸发器的设计和制造技术存在一些问题，例如运行成本高、能耗大、效率低等问题。
因此，开展新型低温蒸发器的设计和制造研究，对于提高设备效率、降低运行成本具有重要意义。
第二章研究现状目前，关于低温蒸发器的设计和制造研究已经取得了一定的进展。
在设计方面，有研究表明使用微流控技术可以获得更高效率的低温蒸发器。
同时，改进各部件的设计，如蒸发器、冷凝器和压缩机等，也可以提高设备的效率。
在制造方面，选择合适的材料并采用先进的制造技术可以降低运行成本，并提高设备的寿命。
第三章设计方案本文设计的新型低温蒸发器采用了微流控技术，并对各部件进行优化设计。
主要部件包括蒸发器、冷凝器、压缩机和循环泵等。
其中，蒸发器采用了新型的板式蒸发器，冷凝器采用了双管流式冷凝器。
压缩机采用了滚子压缩机，能够提高设备的效率。
具体设计参数如下：1.蒸发器：采用板式蒸发器设计，板式蒸发器能够减小设备体积，并且可根据不同需要进行设计。
通过改变蒸发器的板式数量和板高，可以实现不同级别的蒸发。
设计参数如下：板式数量为12个、板高为1.5cm、横向长度为50cm、纵向长度为40cm。
2.冷凝器：采用双管流式冷凝器设计，双管流式冷凝器能够在有限空间内实现充分的冷凝效果，并能够降低运行成本。
设计参数如下：内管直径为1.5cm、外管直径为2cm、长度为60cm。
3.压缩机：采用滚子压缩机设计，滚子压缩机比传统的活塞式压缩机运行更加平稳，并且能够提高设备的效率。
设计参数如下：排气量为200L/min、功率为5kW。
4.循环泵：采用离心泵设计，离心泵能够实现高扬程和大流量，适合于低温蒸发器的循环。
设计参数如下：流量为600L/min、扬程为15m。
第四章制造工艺根据设计方案，进行低温蒸发器的制造工艺如下：1.蒸发器：首先按照设计参数制作板式蒸发器，然后将蒸发器铺附在隔热材料上，并安装循环泵和管道。
用于控制分析的多蒸发器变制冷剂流量空调系统的通用仿真模型.
用于控制分析的多蒸发器变制冷剂流量空调系统的通用仿真模型朱永华，金新桥，杜智敏，范博，付思杰上海交通大学机械工程学院，上海，200240，中国文章信息：文章历史：2013年一月24收到2013年四月27收到修订版2013年四月28接受2013年五月18在线提供关键词：制冷系统变制冷剂流量模拟通用算法控制分析摘要：指出变制冷剂流量（VRF）系统的AGM-I 和AGM-II性能和控制分析的通用仿真模型被开发。
首先，从零部件到整个VRF系统的仿真模型得到解决。
然后仿真模型采用报道的公开文献的实验数据验证。
平均误差百分比来预测系统的制冷量，能源消耗和COP分别是4.69％，4.64％，1.19％。
最后，进行测试。
结果表明，建立的模型进行快速计算和蒸发器的数量无关。
从点的计算速度，AGM-I i更适合于多蒸发器VRF系统，而AGM-II更适合一个蒸发器的VRF系统。
测试结果表明系统模型对变化条件很好的反应能力，包括蒸发器入口空气温度，室外空气温度，压缩机转速的电子膨胀阀的开度，这都是非常重要的变量控制分析。
1.简介节能降耗的目的和空调系统在同一栋楼的独立单位拥有不同的服务区域的需求，鼓励多蒸发器变制冷剂流量（VRF）系统的普及，如商业建筑，如写字楼，商场，旅馆等。
多蒸发器的VRF系统，也称为多联机VRF系统，采用变制冷剂流量的技术，是一种制冷系统包括一个室外机和多个室内机，室外机的变频压缩机和位于每个室内机电子膨胀阀调节制冷剂流量（EEVs）来匹配空间冷/热负荷以维持设定点的空气温度（aynur等人。
，2009）。
所称的多蒸发器的VRF系统将以下面的VRF系统简称。
据称，由于良好的部分负荷性能，并热传递直接从制冷剂到空气，VRF系统具有更好的节能潜力比传统的HVAC（加热，通风和空调）系统，如中央空调系统，FPFA（风机盘管加新风）系统等（Zhou等，2007; Aynur 等人，2008年a，2008年b;李等人，2009年;刘和洪，2010）。
用于控制分析的多蒸发器变制冷剂流量空调系统的通用仿真模型解读
用于控制分析的多蒸发器变制冷剂流量空调系统的通用仿真模型朱永华，金新桥，杜智敏，范博，付思杰上海交通大学机械工程学院，上海，200240，中国文章信息：文章历史：2013年一月24收到2013年四月27收到修订版2013年四月28接受2013年五月18在线提供关键词：制冷系统变制冷剂流量模拟通用算法控制分析摘要：指出变制冷剂流量（VRF）系统的AGM-I 和AGM-II性能和控制分析的通用仿真模型被开发。
首先，从零部件到整个VRF系统的仿真模型得到解决。
然后仿真模型采用报道的公开文献的实验数据验证。
平均误差百分比来预测系统的制冷量，能源消耗和COP分别是4.69％，4.64％，1.19％。
最后，进行测试。
结果表明，建立的模型进行快速计算和蒸发器的数量无关。
从点的计算速度，AGM-I i更适合于多蒸发器VRF系统，而AGM-II更适合一个蒸发器的VRF系统。
测试结果表明系统模型对变化条件很好的反应能力，包括蒸发器入口空气温度，室外空气温度，压缩机转速的电子膨胀阀的开度，这都是非常重要的变量控制分析。
1.简介节能降耗的目的和空调系统在同一栋楼的独立单位拥有不同的服务区域的需求，鼓励多蒸发器变制冷剂流量（VRF）系统的普及，如商业建筑，如写字楼，商场，旅馆等。
多蒸发器的VRF系统，也称为多联机VRF系统，采用变制冷剂流量的技术，是一种制冷系统包括一个室外机和多个室内机，室外机的变频压缩机和位于每个室内机电子膨胀阀调节制冷剂流量（EEVs）来匹配空间冷/热负荷以维持设定点的空气温度（aynur等人。
，2009）。
所称的多蒸发器的VRF系统将以下面的VRF系统简称。
据称，由于良好的部分负荷性能，并热传递直接从制冷剂到空气，VRF系统具有更好的节能潜力比传统的HVAC（加热，通风和空调）系统，如中央空调系统，FPFA（风机盘管加新风）系统等（Zhou等，2007; Aynur 等人，2008年a，2008年b;李等人，2009年;刘和洪，2010）。
机载蒸发循环制冷系统动态仿真
!墅!!!型丝型些—————些丝第37卷第1期南京理工大学学报V ol37N o l ：：：垫!!：篁!旦：竺型型型型些丝机载蒸发循环制冷系统动态仿真李运祥1，潘泉1，刘志丽2，刘娟2(1．西北工业大学自动化学院，陕西西安710072；2．南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京210016)摘要：为了研究航空机载蒸发循环制冷系统的动态性能，通过模型仿真方法考察了不同参数阶跃对系统性能的影响。
在分析系统工作原理和各部件特点的基础上，根据部件数学模型与闭环系统部件间耦合关系，在M A r nA B／Sl M U U N K系统仿真环境下建立了机载蒸发循环制冷系统的动态数学模型。
通过控制容积法离散各模型方程求解获得了系统的动态响应特性。
仿真结果表明：压缩机转速、膨胀阀开度、制冷剂流量发生阶跃时，蒸发循环制冷系统各热力性能参数的动态响应规律不同。
仿真结果可为机载蒸发制冷循环系统的优化及系统控制提供理论指导。
关键词：机栽蒸发循环莉冷系统；控制规律；动态仿真；数学模型中图分类号：TB61文章编号：1005—9830(2013)0l一0127—06D ynam i c num er i ca l i nV es t i gat i ons of on-boa r d V apor-col npr es si on●’●』●Jr eI=r l ger at l on SyS t emL i Y unxi an91，Pan Q uan1，Li u Z hi l i2，L i u J uan2(1．Sc hool of A ut om at i on，N or t hw e st em Pol yt echni cal U ni vers i t y，X i’an710072，C hi na；2．C D l l ege of A er ospac e E ngi nee打ng，N a nj i ng U ni V er s i t y of A em naut i cs and A sI m n aut i cs，N anj i ng210016，C hi na)A bs t r a c t：To obt ai n t he dynam i c ped’o咖ance of t he on．boar d V apor—com pr es si on r ef r i ger at i ons ys t em，t h e ef f色ct o n t he s yst e m e aus e d by di ff色rent par am e谊：rs s t ep c ha H ge i s i nV e针咭at ed t hr ough t he s i m ul at i on m et hod．B as ed o n t he w or l(i ng pr i nci pl es of t he syst e m and t he charact e打s t i cs of t he com ponent s，t he nonl i near dynam i c m a t hem a t i ca l m ode l s of t he syst e m a r e deV el oped by M A T LA B／SI M U L I N K．T he m odel equat i ons a r e di s per sed by t he cont r ol vol um e m et hod．The s i m ul at i on r es ul t s s how t ha t t he i nnuenc e de黟e e o n t he s ys t em t he瑚odynam i c pe d'0nnance is di f k r ent i n t heV al V e ope ni ng and t he r e衔gem nt m as s now m t e s t epc om pr ess or r ot at i on spe ed，t he expa nsi onchange．The dynam i c s i m ul at i on r es ul t s ca n pr oV i de t heor et i cal gui de f or t he opt i m i zaf i on and syst e m收稿日期：2012—10—30修回日期：2012一12—28基金项目：航空基金(01E09009)作者简介：李运祥(1966一)，男，研究员，主要研究方向：机载蒸发循环冷却系统，E—m ai l：874002730@qq．com。
机载蒸发制冷循环的稳态仿真_曹辉
( 11 )
其中 , P、t 、 h、 n、 N 分别表 示涡旋体节 距、 涡旋体壁 厚、 涡旋体 高、 压缩 机转 数 和 压 缩机 压 缩 腔 对数 ; qv t、 qm a 、 Tin 、 w ts 、 h、 Ei、
* H 则分别表示理论容积输气量、 实际质 量输气量、 压 缩机进
口气体比容、 单位质量理论功、 气体 焓值、 内压力比和 排气开 始角 ; P in 和 P o ut 则分别表示压缩 机气体的 进口和 出口压 力 ; G v 表示压缩机 的容积效 率 , 与 其他的容 积压缩机不 同 , 涡旋 式压缩机的容积效率仅 同泄露系数有关 , 通常在 0. 95 以上。 2. 3 电子膨胀阀的数学模型 考虑到航空蒸发制冷循环系 统的特殊性 , 采用的 电子膨 胀阀作为节流部件 , 它具有调节精度高 , 范围 大 , 而且 可以直 接由计算机控制的优点。 制冷剂在阀内的 流动可视为 两相绝 热有相变的流动过程 , 在这里我们通过应 用水力学公 式建立 数学模型来描述电子膨 胀阀的流通特性 , 制冷剂进口 和出口 焓值认为是不变的。 m = CD A 2Q( P 1 - P 2 ) ( 11 ) ( 12 )
压缩机的特性包 括 : 流量特性、 效率特性 和转速特性。 在 这里采用涡旋式压缩 机模 型 , 并且 忽略管 道的 压阻 , 认 为压 缩机的进口和出口 压力分 别是 蒸发器 的出 口和 冷凝器 的进
其中 , m, CD , A, P 1 , P 2, Q , T 分别表示制冷剂的 质量流量、 流量 系数、 膨胀 阀的 流通 面积、 制冷 剂进 口压 力、 制 冷剂 出 口压 力、 制冷剂液体进口密度、 制冷剂 出口比容。
3
仿真算法
蒸发制冷循环装置 的系统仿真 , 就是 在前面部件 模型的
空调器制冷系统仿真技术实用化研究
制冷空调空调器制冷系统仿真技术实用化研究Ξ春兰集团 陶建幸春兰电器研究所 孙庆宽 杨亚东摘 要 从空调器产品设计应用的实际出发,研究了制冷系统仿真技术实用化的若干关键技术问题。
针对本公司空调器产品的具体实际情况,建立了各部件模型和系统仿真算法,并用VB开发了友好的软件界面。
通过大量实验验证,证明了软件的实用性。
关键词 空调器 模型 仿真 软件 1 引言制冷系统仿真技术从20世纪70年代末提出,至今已有30余年的发展历史,这期间随着制冷技术和计算机技术的高速发展,制冷系统仿真技术也逐步形成并在实用中进一步完善。
同时,随着理论上诸多基本问题的解决,如今的制冷系统仿真技术正在逐步向着实用化转化[1]。
在此背景下,我公司与上海交通大学以房间空调器制冷系统性能仿真为题,在仿真技术的实用化研究方向开展了卓有成效的技术合作,通过开展大量的理论与实验研究,现已成功开发出房间空调器的性能仿真软件,开始应用于房间空调器的研制与生产。
2 仿真技术实用化中的问题探讨制冷系统仿真技术从理论上向实际应用过渡,会遇到许多实际问题,这些问题是以前理论研究中予以回避或未引起重视的问题,下面分别予以讨论。
211 仿真技术实用化中的各个环节的良好衔接仿真技术的实用化,需要有三个环节的配合: (1)仿真技术基础研究环节:提出合适的仿真方法、开发出达到要求的程序与文档;(2)仿真技术的消化与应用研究环节:吸收和消化前一环节的成果,使自身具备二次开发的能力,并结合生产实践提出进一步的要求与修改方案;(3)仿真技术实际应用:实际使用仿真软件提高工作效率,改进产品性能,并反馈仿真软件的使用情况,为仿真软件的改进提高提供第一手资料。
与以往的技术开发方式相比,该项技术开发,紧密围绕实际应用,使技术的实现和反馈、发展贯穿整个技术开发过程,从而可以实现仿真技术更加全面的应用和发展,并使该技术具备较强的二次开发能力,为仿真技术的真正实用化和进一步拓展应用范围奠定基础。
蒸发器建模仿真与试验的比较
科技报道蒸发器建模仿真与试验的比较Ξ尹 斌1,2 丁国良2 欧阳惕1(1.广东申菱空调设备有限公司 顺德 528313;2.上海交通大学 上海 200030)摘 要 采用稳态分布参数模型对R134a单元机的蒸发器进行仿真。
使用改进的K attan模型对R134a在光滑管内的流动形式进行划分,从而得出流型图。
根据流型图,应用不同表达形式的关联式计算管内局部沸腾换热系数。
C C Wang的模型用于计算百叶窗形翅片管式蒸发器的表面换热系数及压降。
析湿系数通过试验数据建立的数据库确定。
在仿真过程中,应用隐式三次多项式拟合模型计算R134a的物性。
将仿真结果与试验数据对比发现,仿真值能够较为真实的反映机组的运行状态。
通过误差分析得出制冷量的平均相对误差为1.12%,出风干球温度的平均相对误差为1.25%,出风焓的最大相对误差为0.88%,R134a出口温度的平均相对误差为4.0%。
关键词 热工学;蒸发器;稳态分布参数模型;试验Co mp ariso n Between Mo del-e stablished Simulatio n andExp eriment for EvaporatorsY in Bin☆,Ding Guoliang and Ouyang T i☆Guangdong Shenling air-conditioning equip ment Co.,Ltd,Guangdong,528313,ChinaAbstract The simulation on an evaporator of an R134a air-conditioning unit wa s conducted with a steady state distribution parameter ing the update K attan model,R134a flow patterns inside smooth tube s were divided,and then the flow pattern map wa s obtained.Ba sed on the flow pattern map,local boiling heat transfer coefficient s were calculated with different correlations.The surface heat transfer coefficient and the pre ssure drop of louver fin evaporators were calculated with C C Wang’s model.The moisture separation coefficient wa s determined fro m the databa se e stablished with te st data.During simulation,implicit cubic polyno mial curve-fitting model wa s used to calculate R134a thermodynamic propertie s.The re sult s show that the simulation value s are in agree ment with the experiment data.The average relative error of refrigeration capacity,dry bulb te mperature of outlet air,and R134a outlet te mperature is1.12%,1.25%,and4.0%,re spectively.Moreover,the maximum relative error of outlet-air enthalpy is0.88%.K eywords Pyrology;Evaporator;Steady state distribution parameter model;Experiment 用稳态分布参数模型对蒸发器进行仿真,可以快捷的预测蒸发器的出风状态及制冷工质流出蒸发器时的温度、焓,从而判断蒸发器是否达到设计要求。
微型制冷系统仿真与实验研究的开题报告
微型制冷系统仿真与实验研究的开题报告一、选题背景随着人们对舒适生活的追求，微型制冷系统在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
微型制冷系统作为一种新型的制冷装置，具有体积小、结构简单、制冷效果好、寿命长等优点，因此在微电子设备的冷却、特殊环境下的制冷等领域得到广泛应用。
微型制冷系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、扩散阀或节流阀等组成。
其中压缩机是微型制冷系统最为关键的部件之一，也是微型制冷系统能否实现高效制冷的关键所在。
因此，对微型制冷系统进行仿真与实验研究，探究压缩机运行特性、制冷效果与性能优化等问题具有重要意义。
二、研究目的本课题的研究目的主要有以下几个方面：1. 探究微型制冷系统的制冷效果和性能参数；2. 分析压缩机的运行特性，确定其制冷性能的影响因素；3. 优化微型制冷系统的结构设计，提高其制冷效果和使用寿命；4. 验证仿真结果的准确性，为工程实际应用提供可靠数据支持。
三、研究内容1. 微型制冷系统动态建模根据微型制冷系统的工作原理，建立其动态数学模型，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、扩散阀或节流阀等主要部件的参数和控制变量。
通过对模型的计算和仿真，研究微型制冷系统制冷效果和性能。
2. 微型制冷系统优化设计基于仿真模型，探究微型制冷系统的结构优化设计，包括压缩机的优化、蒸发器和冷凝器的制冷面积与冷却剂流量的匹配等问题，以提高微型制冷系统的制冷效果和使用寿命。
3. 压缩机特性分析通过对压缩机的动态建模，分析其运行特性，研究压缩机制冷性能与控制策略，以提高其效率和能耗管理。
4. 微型制冷系统实验验证基于仿真结果，设计制冷实验平台，对微型制冷系统的制冷效果、能耗、温度变化等进行实时监测和比较分析，验证仿真结果的准确性，并为工程实际应用提供可靠数据支持。
四、研究方法1. 数学建模和仿真方法：采用 Matlab/Simulink 等数学建模和仿真软件，建立微型制冷系统动态数学模型，并通过工程实例计算和仿真分析，研究其制冷效果和性能问题。
仿真技术在空气蒸发器设计中的应用
仿真技术在空气蒸发器设计中的应用程莹莹;王浩;张杰;柳光磊【摘要】本文在蒸发器设计原理的基础上,结合Matlab仿真软件对空冷式蒸发器进行设计研究.文章选用计算模型为稳态分布参数模型,根据目前最为常用而且相关技术参数较成熟的四种肋片管,通过对每一种肋片管肋片形式的蒸发器管内制冷剂的不同状态分别做分析,以此达到较好的仿真效果.文章针对管壁肋片的不同形式,综合分析各种肋片管在不同空气流速、不同肋间距下换热情况,以及不同制冷剂流量对换热情况的影响.在仿真结果上对比实际冷凝器的换热情况,比较仿真的结果,提出了一系列设计意见.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2011(030)003【总页数】6页(P18-23)【关键词】空冷式蒸发器;仿真程序;空气流速;换热效果;肋片形式【作者】程莹莹;王浩;张杰;柳光磊【作者单位】湖南科技大学能源学院,湘潭411201;湖南科技大学能源学院,湘潭411201;湖南科技大学能源学院,湘潭411201;湖南科技大学能源学院,湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】TB657;TK172.4蒸发器是空调的换热器之一,其通过与室内冷热源进行热量交换,达到把室内的不需要的冷量或热量排放到室外的目的。
蒸发器在空调系统中至关重要,因此对蒸发器的设计研究在空调器设计研究中至关重要。
制冷剂在蒸发器中主要是经历相变的过程,这样可以极好的利用制冷剂冷凝潜热大的特点。
在制冷模式下,当机组系统稳定运行时,制冷剂以低温低压气液混合两相状态进入蒸发器,在蒸发器内通过吸热液态逐渐变为气态,并最终全部变为气态,乃至过热气态。
当蒸发器设计不合理或系统中制冷剂充注量不够时,蒸发器内制冷剂的状态变化可能并不理想,达不到制冷效果,从而影响装置的功效。
为了能很好的反映不同情况蒸发器的特性,在建立蒸发器的数学模型时,应该充分考虑研究的目的和期待达到的效果[1]。
例如,当房间空调器在运行时处于动态平衡状态,可考虑采用稳态模型;而家用电冰箱由于要不断靠开停机来动态调节冰箱内的温度,所以应当采用动态模型。
制冷空调系统的仿真设计方法研究
工程的发展促 进 了仿真技术 的广泛应 用。而计算 机 的出现及计 算技术的发展则为仿真技术提供 了
强有力的手段和工具。仿真在工程系统研究 的各
个 阶段 ， 如方案论证 ， 系统对象和基本部件 的分析、 初步设计 、 详细分析及分 系统试 验等各个 阶段 ， 均 发挥 了显著的作用。
可用一组传递 函数来 表示 ， 中参 数 由实验来 确 其 定， 黑箱模型通常用来研究制冷及空调 自动控制 问
题。
（） ２ 单区模型 单区模 型适 用 于满 溢式 或壳 管式 热交 换器。 然而 ， 热交换器 中制冷剂太 多沿 管路流 过两 个不 同区域 ， 两相区和单相 区 ， 因而单 区集 中模型 的应 用并 不 广 泛 。 （） ３双区模型
于系统或活动本质 的实现。
所谓的仿真技术 ， 以相似原理、 是 系统技术 、 信 息技术以及仿真应用领域 的有关专业技术为基础 ，
以计算机系统 、 与应用有关 的物理效应设备及仿真 器为工具 ， 利用模型对系统 （ 已经有 的或设想的 ） 进 行研究的一 门多学科 的综合性 的技术。现代 的仿
对计算机辅助人机工程技术研究的真正兴起 、 并有组织地进行首先是从人机交互技术 的 研究开 始的 ， 主要体现在人机工程设计软件开发方面 。现 有的专用计算机辅助人机工程设计 软件的功能主
要集 中在三 个 方 向 ：１ 面 向人 机作 业 标 准 的作 业 （）
统模型的关键 和基础。
ห้องสมุดไป่ตู้
有效的方法是模型法 。 用数学模型进行 的仿真 ， 称为数学仿真 。数学
模型是描述系统某些特征 、 过程数 学关 系式 。它用
仿真技术在蒸发器优化设计中的应用
仿真技术在蒸发器优化设计中的应用摘要：本文应用仿真技术对蒸发器进行模拟仿真，分析其存在的设计问题，并针对问题进行优化改进，优化后蒸发器性能提升明显。
关键词：仿真，蒸发器，优化设计Application of simulation technology in optimal design ofevaporatorLin Weixue, Lin Yongtao, Song Shuli(1,Zhuhai GREE Mechanical & Electronic Co.,Ltd;2,GREE Electric Appliance INC.of ZHUHAI , ZHUHAI 519070)Abstract:The simulation technology is used to simulate the evaporator in this paper. Through analyzing the existing design problems the optimize and improve scheme is proposed. And the performance of the optimization evaporator is significantly improved.Key words: Simulation; evaporator; optimization design1引言蒸发器是空调冷媒循环系统中室内侧冷媒发生相变的位置，冷媒相变过程中与空气发生热量交换，从而达到制冷或制热的效果，故蒸发器换热能力的优劣决定了整个空调系统的性能。
本文应用仿真技术对蒸发器进行模拟仿真，分析蒸发器设计参数对其换热能力的影响，最终优化换热器换热能力，提高机组性能。
2仿真原理空调换热性能仿真是基于AMESim平台，AMESim是一维图形化的系统仿真集成平台，软件应用库包括了30多个专业库，3500多个部件，包括了两相流库、空调库、热库等，集成了空调系统整体部件，可用于空调系统建模仿真和动态特性分析。
板式蒸发器仿真计算模型_景步云
・1481・
板式蒸发器仿真计算模型
景步云，谷 波，黎远光
(上海交通大学动力与能源工程学院, 上海 200030)
摘
要：对板式蒸发器建立仿真计算模型。并利用模型，精确计算了板式蒸发器里流体沿流道方向
温度、压力的分布以及冷热流体的速度分布和板壁温度分布。根据模型的计算结果，分析换热器运 行性能，阐述仿真结果的理论依据，说明了板式换热器的换热和流体流动情况，为板式换热器的优 化设计和系统仿真提供了基础。 关键词：板式蒸发器；仿真；分布参数模型 文章编号: 1004-731X (2003) 10-1481-03 中图分类号：TQ021.1 文献标识码： A
引 言1
板式蒸发器是一种高效换热器。 从六十年代开始，国内 外学者们就对板式换热器的性能展开了研究， 但都局限于板 式冷凝器的研究，集中于换热器中蒸汽的凝结换热特性。 Troupe[1] 等提出采用数值集中参数法如龙格库塔法对板式 换热器的流动特性求解。 CHITTUR CHANDRASEKHARAN LAKSHMANAN [2] 则以传递函数法对板式换热器进行集中 动态仿真,但对板式换热器作为蒸发器的论述却很少。本文 对制冷剂 R22 在板式蒸发器中沿流动方向各点分布参数进 行数值模拟，以便全面了解板式蒸发器的性能和运行安全效果。
α gl λ DG Cp µ = 0.023( l )( e l ) 0.8 ( l l ) 0.4 F De µl λl
0.89 tt [3]
µ 0.14 ) µw
(9)
∂( ρW wW ) ∂pW + = − f W + ρW e g∆x ∂x ∂x 1 2 ∂hW ρW wW ∂( 2 wW ) + ρW wW ∂x ∂x qW =− − ρW 1wW g dx 同样对上述方程依次进行差分：
蒸发器液位控制系统动态特性研究及仿真
网的蒸 汽压力 。 十分 重要 Nhomakorabea， 蒸发 器 液 位 的 高 度关 系到 汽 水 分 离 的
速度 ， 也是 确保 蒸 发器 稳 定 运 行 的 重要 参 数 。液 位 过 高会影 响 汽水分 离 ， 产生蒸 汽 带液现 象 ， 影 响 蒸 汽 的 品质 ， 给 后续 的净 化处 理带来 困难 ； 液 位 过 低 会 影 响蒸 汽 和 水 的 自然 循 环 ， 如 不 及 时 调 节 就 会 使 蒸发 器里 的水 全部 汽化 ， 可能 导致 干锅 现象 。
位的 Ｐ Ｉ 调节输 出要 经过 阀门定 位 器 、 调 节 阀和 预
液进 料量 完成 粗调 ， 再 由蒸 发器 水 位 调节 器 完 成
水位 的细调 。 串级控制 能克服 上料 液流量 产生
的扰 动 ， 有效 改善 蒸发器 的滞后 现象 ， 提 高主 回路
的响应 速度 。
在传统 工程 应用 中 ， 没 有 直 接对 蒸 发 器 产 生
第 １ １ 期
杨兰菊等． 蒸 发器 液位 控制 系统 动 态 特性 研究 及仿 真
蒸 发 器 液 位 控 制 系统 动态 特性 研 究及 仿 真
杨兰菊 司丹 丹 陈先 林
（ 中 国 核动 力 研 究 设 计 院 第 一 研 究 所 ， 成都 ６ １ ０ ０ ４ １ ）
摘 要
根据 蒸发器液位控制的特点 ， 提 出 了 三 冲 量 控 制 系统 ， 建 立 了理 论 数 学模 型 ， 并 详 细 分析 了蒸
因此建 立一 个 能 自动 调节 的蒸 发器 液位 控制 系统
是 非 常必要 的。
１ 蒸 发 过 程 介 绍
通过故障分析浅谈微霜冷冻蒸发器设计
通过故障分析浅谈微霜冷冻蒸发器设计黄传福 刘 新 张 冠兰（合肥美菱股份有限公司 合肥 230601）摘要：本文通过一款微霜冷冻箱设计过程中出现问题的分析，优化蒸发器的设计和温控器安装方式，并通过性能和可靠性试验进行验证解决，为以后的产品开发提供借鉴。
关键词：微霜；蒸发器；制冷系统Abstract：In this paper, through the analysis of the problems of a micro cream freezer in the process of design, opti-mization design and temperature control of evaporator of installation, and the performance and reliability of test solu-tion, it provides the reference for the future development of products.Key words：tiny frost; evaporator; refrigeration systemDiscussion on the Design of Tiny Frost Evaporator by Fault Analysis“微霜冰箱”是近几年来快速发展的一种冰箱类型，在制冷方式上属于直冷式。
其特点是冷冻室蒸发器全部或大部分转移至箱体发泡层内，冰霜主要长在内衬四周，分布较为均匀。
霜层与内衬结合力较小，除霜死角少，很容易快速、干净地完成除霜，大大缩短了除霜时间。
它结合直冷冰箱和风冷冰箱的优势，去掉风扇，把冷冻蒸发器由传统的箱内移到发泡箱体内，释放出原来冷冻蒸发器占用的空间，增大使用面积，另外由于不需要风扇工作，所以保湿和保鲜、静音效果好。
微霜冰箱分为微霜冷藏冷冻箱和微霜冷冻箱。
1微霜冰箱的制冷系统设计冰箱制冷原理没变，系统主要还是由压缩机、冷凝器、毛细管、过滤器、蒸发器等五大部件组成，只是冷冻蒸发器的设计和安装方式不一样。
机载准双级压缩蒸发制冷系统动态仿真
机载准双级压缩蒸发制冷系统动态仿真王镭;蒋彦龙;孙程斌【摘要】基于MATLAB Simulink使用移动界面法建立了蒸发器、冷凝器分区集总参数动态模型,采用补气-压缩模型和闪发器模型结合迭代计算时间步长内系统的中间补气压力和流量,建立了准双级压缩机模型,将蒸发循环制冷系统各个部件整合形成准双级压缩蒸发循环制冷系统,用以研究机载准双级蒸发循环制冷系统动态特性.研究表明在单一参数或者多参数改变时系统能较好的提供动态特性参数并提供动态特性仿真曲线,对进一步研究机载蒸发循环制冷系统故障诊断、机载蒸发循环控制方法等有参考意义.【期刊名称】《制冷与空调（四川）》【年(卷),期】2018(032)003【总页数】7页(P235-241)【关键词】准双级压缩;动态仿真;移动界面法;Simulink【作者】王镭;蒋彦龙;孙程斌【作者单位】南京航空航天大学航空宇航学院南京 210006;南京航空航天大学航空宇航学院南京 210006;南京航空航天大学航空宇航学院南京 210006【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言自1851年Carrier制造第一台吸收式氨制冷机开始，蒸发循环制冷系统的研究从无到有，从简单到复杂。
20世纪40年代蒸发循环制冷系统在技术上日渐成熟，逐渐开始向航空器应用，但是开始移植的系统参照了地面空调系统，压缩机按照最大设计载荷的固定转速工作，所以能耗较空气循环系统大[1]，再加上蒸发循环系统重量、体积和维护性方面的种种劣势，使得蒸发循环制冷系统在早期飞机上短暂应用后逐渐停止使用。
随着航空工业的不断发展，机上电子设备散热形式严峻，传统的空气循环由于性能系数低等原因已经难以满足机上热负荷的散热需求，而蒸发循环制冷技术的发展特别是制冷压缩机高速变速驱动技术的进步，使得压缩机和其他制冷部件都更加小巧紧凑，蒸发循环系统应用于机上的性能代偿大大减小。
美国空军研究已经证明，把F-15C/(E)战斗机从开式空气循环系统改为闭式蒸发循环制冷系统后，燃油代偿损失减少了约25%。
机载准双级压缩蒸发制冷系统动态仿真
机载准双级压缩蒸发制冷系统动态仿真
王镭;蒋彦龙;孙程斌
【期刊名称】《制冷与空调（四川）》
【年(卷),期】2018(032)003
【摘要】基于MATLAB Simulink使用移动界面法建立了蒸发器、冷凝器分区集总参数动态模型,采用补气-压缩模型和闪发器模型结合迭代计算时间步长内系统的中间补气压力和流量,建立了准双级压缩机模型,将蒸发循环制冷系统各个部件整合形成准双级压缩蒸发循环制冷系统,用以研究机载准双级蒸发循环制冷系统动态特性.研究表明在单一参数或者多参数改变时系统能较好的提供动态特性参数并提供动态特性仿真曲线,对进一步研究机载蒸发循环制冷系统故障诊断、机载蒸发循环控制方法等有参考意义.
【总页数】7页(P235-241)
【作者】王镭;蒋彦龙;孙程斌
【作者单位】南京航空航天大学航空宇航学院南京 210006;南京航空航天大学航空宇航学院南京 210006;南京航空航天大学航空宇航学院南京 210006
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.适用于制冷系统动态仿真的全封闭式压缩机准动态模型 [J], 林恩新;丁国良;赵丹;胡海涛
2.R404A/CO2复叠式制冷系统与R404A双级压缩式制冷系统热力性能对比分析[J], 周丹;元爱民;李大鹏;杜丽丽
3.准三级蒸气压缩式制冷系统与两级压缩制冷系统的比较 [J], 申江;韩广健;孙仲皓
4.机载蒸发循环制冷系统动态仿真 [J], 李运祥;潘泉;刘志丽;刘娟
5.机载准二级压缩蒸发循环制冷技术 [J], 杨国茹;夏文庆;张行
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 ４ 制冷剂出口焓随空气流量的变化 图 ５ 蒸发器的换热量随空气流量的变化
能
源
研
究
与
利
用
２ ０ ０ ８
年 第
制冷系统蒸发器的仿真研究
图 ６ 空气的出口温度随空气流量的变化
图 ７ 空气出口温度随空气进口温度的变化
能
源
研
究
与
利
用
２ ０ ０ ８
年 第
２
期
· ４４ ·
此外， 在工业仿真方面应用 ＬａｂＶＩＥＷ 较少， 特 别是制冷系统的仿真应用得更少， 这次在空调制冷 系统仿真中的应用， 是我们的一次尝试。
参考文献： ［ １］ 丁 国 良 ， 张 春 路．制 冷 空 调 装 置 仿 真 与 优 化［Ｍ］．北 京 ： 科 学
出版社， ２００３． ［ ２］ 丁 国 良 ， 张 春 路．制 冷 空 调 装 置 智 能 仿 真［Ｍ］．北 京 ： 科 学 出
／ｄｂ
"－０．１５９０
，
２
期 其中 ｓ 为翅片间距， ｓ２为沿空气流
· ４２ ·
钱坤等， 小型制冷系统蒸发器的仿真研究 动方向管间距， ｄｂ为翅根直径， Ｎ 为管排数。
微元段内外热平衡方程： Ｑｒ＝ｋＱａ， 考虑到实际工 作过程， 制冷剂侧的换热量和空气侧的换热量是不 相等的， 因此引入一个修正系数， 参考相关资料， ｋ 值一般取 ０．９。
选定工况为进口空气干球温度为 ３４ ℃， 相对湿 度为 ６０％， 制冷剂为 Ｒ２２， 进口压力为 ５９５ １３１ Ｐａ，进 口焓值为 ２４９．６８６ ｋＪ／ｋｇ， 制冷流量为 ０．０７６ ２ ｋｇ／ｓ， 空 气流量为 ０．３１６ ｋｇ／ｓ， 结构参数中管外径为 １２ ｍｍ、 管壁厚度为 ０．７５ ｍｍ、迎风面管间距为 ３０ ｍｍ、翅片 间距为 ３ ｍｍ、 翅 片 厚 度 为 ０．２５ ｍｍ、 有 效 管 长 为 ３．５６６ ６ ｍ、分路数为 ６、管排数为 ７。不同的参数对 蒸发器性能存在不同影响， 其计算结果由 ＬａｂＶＩＥＷ 中的绘图功能绘制成曲线， 导出供我们进行分析。 ３．１ 空气流量变化对空气侧换热系数的影响
图 ３ 蒸发器仿真算法流程图
钱坤等， 小型制冷系统蒸发器的仿真研究
开发与利用
降与换热管的长度， 判断换热管计算管长与实际管 长是否相等， 两者误差在一定范围内， 迭代结束。迭 代程序框图如图 ３ 所示。
３ 模型仿真结果分析
根据以上蒸发器的分布参数模型， 编制了蒸发 器的仿真程序。程序中包括了空气和制冷剂热物性 计算模块， 用于相关参数计算。程序的输入包括蒸 发器的结构参数、制冷剂和空气的进口参数。
２ 程序的编制
ＬａｂＶＩＥＷ 语言是一种图形化的编程工具， 编程 者可以像搭积木一样搭建自己的程序界面， 使得编 程工作变得更加生动， 大大地提高了工作效率。［３］
仿真模型的求解仍采用二分法进行迭代计算， 采 用 出 口 焓 值 、两 相 区 压 降 以 及 壁 温 参 数 进 行 三 层 迭代， 其中蒸发器出口处的焓值最为重要。迭代过 程中， 通过两相区压力降的计算， 判断出口处是否过 热？是否需要计算过热区长度？计算得到管内工质压
图 ２ 蒸发器微元示意图
制冷剂侧换热方程： Ｑｒ＝ｍｒ（ｈｒ１ － ｈｒ２ ）＝αｉπｄｉΔｘ（Ｔｗ－
Ｔｒｍ）， 式中 αｉ为制冷剂侧换热系数， Ｔｗ为管壁温度， Ｔｒｍ
为制冷剂平均温度， Δｘ 为微元长度。
对 于 过 热 区 ， 制 冷 剂 侧 换 热 系 数 采 用 Ｄｉｔｔｓｕ－
０．８ ０．４
翅片等微结构； （３）忽略轴向传热； （４）忽略管壁热阻； 研
（ ５）忽略过热区压降以及弯头处的阻力损失。根据上 究
述假设， 可将蒸发器简化为如图 １ 所示模型。 与
利
图 １ 蒸发器模型示意图 制冷剂侧包括两相区和过热区， 其微元划分依
用
２ ０ ０ ８
年 第
２
期
·４１·
开发与利用
据是不同的， 两相区通过对制冷剂焓差等分进行划 分， 而过热区则是通过对制冷剂的温度的等分而实 现的。对于每个微元来说， 微元如图 ２ 所示， 均可建 立质量守恒、动量守恒和能量守恒方程。
蒸发器作为制冷系统中非常重要的换热部件， 对其性能的研究有着十分重要的意义。笔者在现有 的模型基础上， 建立了小型制冷装置蒸发器的稳态 分布参数模型， 利用 ＬａｂＶＩＥＷ 图形化编程软件， 编 制出一套蒸发器仿真软件， 模拟在不同工况下的蒸 发器的性能， 并将模拟得到的结果与相关实验数据 进行对比分析， 取得了较为一致的结果。此项仿真 结果应用在实际工程中， 有助于加快空调产品的开 发速度， 节约能源， 降低开发成本。
图 ８ 制冷剂出口焓随空气进口温度的变化
图 ９ 蒸发器换热量随空气进口温度的变化
４ 结语
本文建立了蒸发器的稳态仿真模型， 并编制了仿 真软件， 进行了仿真模型计算。通过对仿真结果的分 析， 发现随着空气进口流量或温度增加， 蒸发器的换热 量首先迅速增加， 然后趋于缓慢； 如果继续增加流量或 是温度， 蒸发器的换热量虽然有所增加， 但是空气的出 口状态不能满足使用要求， 蒸发器的性能反而降低。此 仿真结果可作为设计人员的设计参考， 也为接下来的 制冷系统仿真奠定了基础， 对于有效提高系统能效比、 降低空调能耗有着十分重要的意义。
由图 ４ 和图 ５ 可以看出， 在蒸发器其它进口条 件保持不变时， 随着空气流量的增加， 蒸发器出口处 的制冷剂焓值和蒸发器的换热量逐渐增加， 但是增 加的幅度逐渐减小。对于本文中的算例而言， 当空 气流量约为 ０．３５ ｋｇ／ｓ 时， 制冷剂的出口焓值以及蒸 发器的换热量趋于一个稳定值， 当流量继续增大时，
从图 ７ 中反映出， 蒸发器其它入口条件保持不 变， 当空气的进口温度逐渐增加， 空气的出口温度也 随着降低； 当进口温度为 ３４ ℃时， 空气出口温度达 到最低， 此时系统制冷效果最好； 当空气进口温度继 续增加， 空气的出口温度也开始随之增加， 制冷效果 开始下降。
当空气的进口温度为 ３４ ℃时， 制冷剂的出口焓 值和蒸发器的换热量也达到一个比较稳定的值， 当 空气进口温度继续增加时， 增幅明显降低。如图 ８ 和图 ９ 所示。
版社， ２００２． ［ ３］ 陈锡辉， 张银鸿．ＬａｂＶＩＥＷ８．２０ 程序设计从入门到精通［Ｍ］．
北京： 清华大学出版社， ２００７．
收稿日期： ２００７－ １１－ ０２
－ ０．３８
·Ｐｒ
$
式中， ａＴＰ为两相区换热系数， ａ１为单
相区换热系数， ｘ 为两相区干度。
２
２
压 降 方 程 ｐ１－ ｐ２ ＝ ４ｆＧｒ ＋ Ｇｒ
Δｘ ρ１ｄｉ Δｘ
（１－ ρ２
１ ）， ρ１
式中， ｐ１、ｐ２为微元进出口
压力， $１、$２为微元进出口密度， ｆ 为 能
摩擦因子。
源
研
空气侧换热方程： Ｑａ＝ｍａ（ｈａ１ － ｈａ２ ）＝
１ 模型的建立［１～２］
制冷剂在蒸发器中是相变换热， 由两相区和过
热区组成， 且整个流程的压降较大， 空气侧存在析
湿， 与冷凝器相比， 蒸发器的模型要相对复杂一些。
在建立模型之前 ， 首先进行如 下 假 设 ： （１）管 内 制 冷
剂和管外空气均作一维稳态流动， 且为逆流形态；
能
（２） 换热管内、外截面积沿管长保持不变， 且管内无 源
随着制冷空调产品的普遍应用， 目前已成为耗 能 最 多 的 一 种 用 能 系 统 ［１］。 我 国 已 经 成 为 世 界 上 最 大的制冷空调产品生产国家， 但是大部分的产品设 计仍然依赖传统的样机反复调试， 消耗了大量的能 源， 其开发费用也十分惊人， 不利于节能。当前， 在 国家日益重视能源与环境的形势下， 制冷行业也努 力朝着节能方向积极发展， 一方面研究新型制冷方 法， 另一方面对已有产品进行优化设计。
究
ζａｏεπｄｉΔｘ !Ｔａｍ－ Ｔｗ "， 式中 ζ为析湿
与
系 数 ， ε为 肋 化 系 数 ， Ｔａｍ为 空 气 侧
利
平均温度。ａｏ为空气侧换热系数， 采
用
用李妩等人试验得出的换热综合
２
０ 关联式， 对于平直形翅片形式， Ｎｕ＝
０
８
年 第
０．９８２
０．４２４
Ｒｅ
!ｓ／ｄｂ
"－０．０８８７
!Ｎｇｓ２
开发与利用
小型制冷系统蒸发器的仿真研究
钱坤， 王晓 （ 东南大学能源与环境学院， 江苏 南京 ２１００９６）
摘要： 通过对空气调节机组蒸发器传热过程的分析， 在 ＬａｂＶＩＥＷ软件平台上建立了蒸发器 性能的稳态仿真软件， 并进行了模型计算。仿真结果揭示了各种条件对蒸发器传热性能的影响， 在计算机上实现了产品的优化设计，节约了开发费用，有效提高了整个系统的制冷量以及运行效 率， 对于制冷空调产品的节能研发有着十分重要的意义。
关键词： 蒸发器； 仿真； ＬａｂＶＩＥＷ； 节能 Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｗｅ ｂｕｉｌｄ ｕｐ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｗｉｔｈ ＬａｂＶＩＥＷ ｄｅ－ ｓｉｇｎｅｄ ｂｙ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｉｎ ａｉｒ－ ｃｏｎｄｉ－ ｔｉｏｎｅｒ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｆ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ ｓａｖｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｏｓｔ． Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｆｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｉｒ－ ｃｏｎｄｉ－ ｔｉｏｎｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ； ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； ＬａｂＶＩＥＷ； ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ 中图分类号： ＴＫ１２ 文献标志码： Ａ 文章编号： １００１－ ５５２３－ （ ２００８） ０２－ ００４１－ ０４