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。     

冷凝器动态性能仿真研究

本文应用移动边界法(MB)对冷凝器建立了动态仿真数学模型,模型体现了冷凝器内各个相区长度随时间的变化,模型最终可以化为常微分线性方程组的形式,在求解上更为方便且兼顾了仿真的效率和精度,模型可提供冷凝器详细的性能参数;研究了在系统不同的控制参数阶跃情况下冷凝器的动态响应,获得了冷凝器的动态特性,冷凝器的动态特性是冷凝器动态优化设计和编制系统控制规律的基础。本文中的冷凝器建模方法适合于系统级仿真研究。     

亚临界CO2冷库制冷系统性能实验研究

为研究亚临界CO₂冷库制冷系统性能,建立制冷系统压缩机数学模型,分析压缩机吸气温度对输气量、容积效率等性能参数的影响。搭建亚临界CO₂冷库制冷系统试验台,分析储液器出口气、液质量比对系统性能的影响。结果表明,当吸气压力恒定时,吸气温度升高,压缩机实际输气量及容积效率均有小幅度提升。随着储液器出口气、液质量比增大,系统制冷量及压缩机功耗均升高,而系统COP呈先增大后减小的趋势。在气、液质量比为0.16时,COP达到最大值为1.95。     

螺杆机组动态仿真(一):开机过程

为准确预测冷水机组动态特性,提高计算稳定性,结合螺杆式冷水机组的特点建立了动态模型,其中压缩机采用稳态形式模型,冷凝器和蒸发器采用动态集中参数模型。计算结果表明,模型定性合理,算法稳定。     

基于双级压缩的制冷系统热回收

受限于冷凝温度,目前制冷系统热回收制取的热水温度通常在60℃以下。提出了基于双级压缩制取95℃左右高温热水的热回收方案,在热回收系统(即高压级)冷凝压力不超过30bar、排气温度为100℃时,该热回收系统的性能系数理论值为11.3(R717)、11.4(R22)。该热回收方案只需在原有制冷系统的压缩机排气至冷凝器、冷凝器至储液器这两处的管路上开口联接即可,非常适合同时有冷、热需求场合的现有制冷系统的热回收改造,也可作为新设计的热回收制冷系统的参考方案。     

基于Simulink的压缩式制冷系统动态特性分析

利用移动边界法建立了蒸发器和冷凝器的动态数学模型,并建立了压缩机和电子膨胀阀的稳态数学模型,根据各部件间耦合关系在Simulink平台上建立了压缩式制冷循环的动态仿真模型。研究了在压缩机转速、膨胀阀开度发生变化时制冷系统的动态响应,并研究了在室内负荷发生变化,即冷冻水温度或流量发生变化时制冷系统的动态响应,得到了制冷系统高低压两侧的压力以及蒸发过热度对这些扰动参数的动态响应。结果表明,当冷冻水温度阶跃升高1℃或冷冻水流量阶跃增加20%时,蒸发压力及冷凝压力都是先升高,然后经过微弱的降低后达到新的稳态。     

多管式段塞流捕集器可视化试验研究

通过对多种结构的多管式段塞流捕集器可视化样饥的试验验证和修正,研究了降液管倾角、降液管窄缩器、分离储液管段斜率、双层结构不同进液方式、上层管段不同布设方式、排气汇管高度等结构对段塞流捕集器运行工况的影响,确定了不同于国外惯例做法的设计参数,形成了拥有自主知识产权、适用于实际工程的多管式捕集器设计计算方法。     

变频压缩机对双蒸发器并联重力供液系统的影响

为研究在低温工况下压缩机频率对重力再循环制冷系统的影响,保持库温不变,通过调节压缩机频率,测量重力再循环双蒸发器并联制冷系统的相关参数,并与相同压缩机频率下的直接膨胀供液制冷系统进行对比。结果表明:相同工况下压缩机频率为40Hz、45Hz、50Hz、55Hz和60Hz时,重力再循环供液制冷系统相比直接膨胀供液制冷系统的制冷量分别高2.36%、5.92%、7.16%、8.09%和10.1%;压缩机耗功分别高0.45%、2.92%、4.63%和5.76%;性能系数分别高2.36%、5.92%、7.16%和8.09%。故在低温工况下,重力循环制冷系统优于直接膨胀式制冷系统,且增加压缩机频率可优化重力循环制冷系统运行特性。     

适于低温的双级压缩热泵热水器动态仿真模型

建立了双级压缩空气源热泵的动态仿真模型。对压缩机、膨胀阀以及换热器分别建立部件模型。由于压缩机和膨胀阀的热惯性较小,所以采用稳态模型来描述。蒸发器和冷凝器部件建立动态模型时,针对制冷剂侧、管壁、以及载冷剂侧三个控制容积,分别建立控制方程。最后,通过参数耦合,建立系统仿真模型。     

热管式相变储热装置的工况切换与效率研究

提出一种热管式的相变储热装置,采用集总参数法,深入考虑热管内部的汽-液耦合特征、储放热工况切换过程中的流动与传热特征,在Simulink环境中搭建了热管式相变储热装置的动态模型。定义了装置的无量纲温差,研究了其对装置储-放热工况切换速率的影响;揭示了影响装置的储热效率、放热效率的关键因素及规律。结果表明,工况切换时的无量纲温差越大,装置的响应速率越慢;在热管工作极限之内,合理地分配各管段的热阻,可以有效地提高装置的储热效率和放热效率。     

自然冷源在家用冰箱系统应用及性能分析

空气自然冷源已逐渐用于制冷系统中,引入自然冷源能提高冷凝器出口过冷度,或将自然冷源冷却载冷剂经节流直接引入蒸发器,可有效提高系统COP;基于国内冬春季温度≤5℃的自然冷源分布状况,设计了一种引入自然冷源用于家用冰箱的新型制冷系统,并建立热力学计算模型,分析了不同自然冷源工况时冷凝器过冷度在0、5、10、15℃下的系统COP、压缩机指示功率、系统耗电量及冷凝器热负荷,经计算,冬春季时与传统家用冰箱制冷系统相比,系统COP提高了12%,日均系统耗电量节约0.48kWh。     

制冷用线性压缩机结构设计与动力分析

介绍了制冷用线性压缩机结构中活塞组件、容量调节机构和气阀等设计选型的解决方法,提出一种以R134a为工质,冷量为2kW的线性压缩机设计方案。建立线性压缩机动力系统数学模型,并对模型中主要非线性因素气体力进行分析,以活塞运动方向为判据区分压缩机的工作过程,最后通过MATLAB/Simulink平台建模仿真,分析动力系统设计参数对制冷用线性压缩机动力性能的影响。     

R410A房间空调器启停过程动态模拟与实验研究

文中建立了R410A风冷房间空调器启动与停机过程的动态数学模型。其中压缩与节流过程采用稳态模型,而换热过程采用动态分布参数分相流模型。用自适应步长法对该过程进行了数值计算,得出了蒸发压力、冷凝压力、空气温度、制冷量及性能系数等随时间的变化规律,并在焓差法空调器性能实验台上对一台R410A风冷房间空调器的启、停过程进行实验研究。将实验结果与数值计算结果进行比较,验证了模型的可靠性。     

一种低能耗高稳定性的制冷控制策略

针对制冷系统智能稳定控制的需求,提出了一种基于输入关系式建模分析和稳态预测的控制策略。该策略通过对基于静态模型的系统控制优化点搜索方式,寻找系统控制过程中最佳的控制点。并对制冷系统的工作机制进行建模,给出了主要的参数关系式和参数估计方法,在此基础上,建立了制冷系统的稳态预测方法。经过实验仿真测试表明,所设计的制冷系统智能控制策略具有高稳定性和低能耗的特点。     

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。     

离心式制冷机组负荷模拟与分析

对离心式制冷机组的组成与结构进行分类研究,并分别建立了相应数学模型,给出冷凝器和蒸发器的主要工作参数的计算公式。采用直接迭代的数值计算方法,对单级离心式制冷机组满负荷工作过程进行模拟,给出了模拟程序流程。以功率为1934kW的离心式制冷机组为模拟对象进行仿真测试,测试结果表明,模拟的制冷量、功耗以及COP值等与实际的数值误差在4%以内。     

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...     

氨水吸收式制冷系统及关键设备的研究综述

氨水吸收式制冷是一种绿色环保、节能减排的制冷技术。文中研究了国内外在系统整机方面的最新研发成果,分析这些设备的运行情况。分别从制冷系统优化设计、吸收器内气液传热传质的强化方法和途径、气液界面Marangoni效应和流体形态对传质影响这四个角度,详细论述了国内外高校与科研单位近年来的研究成果。