采用R134a和R600a制冷剂系统毛细管特性分析

采用R134a和R600a制冷剂系统毛细管特性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 采用 R134a 和 R600a 制冷剂系统 毛细管特性分析 ) )))) )122221 周 饶荣水泽申建军肖建军谷波 ) 1() 上海交通大学制冷与低温工程研究所 2) ()河南新飞电器有限公司总师办 摘 要 建立毛细管模型并通过实验数据验证了模型 ,给出制冷剂的干度 x 、温度 t 、速度 W 、压力 P 沿毛 细管长度的变化关系 ,研究了毛细管的内直径 、长度 、冷凝温度 、过冷度等因素对毛细管内 R134a 、R600a 两 种制冷剂的质量流量的影响 。 关键词 毛细管 制冷剂 特性分析 模型 CAPILL A RY TUBE PERFO RMA NCE WITH R134 A A ND R600 A REFRIGERA NT ) )))))1,22221Rao Ro ngshui Zho u Ze Shen J ianjun XiaoJ ianjin Gu Bo 1) ( )Instit ute of Ref rigeratio n & Cryogenic Engineering Shanghai J iaoto ng U niversit y 2) ( )Henan Xinfei Elect ric Co . L t d. ABSTRACT The capillary t ube mo del in subcooling single - p hase regio n and t wo - p hase re2 gio n is established and verified by t he measured data . The effect of inner diameter and lengt h of capillary t ube and co ndensing temperat ure , subcooling o n t he perfo r mance of capillary t ube are investigated. KEY WO RDS Capillary t ube Ref rigerant Perfo r mance analysis Mo del 1 引言环保的双重效果 。 毛细管是小型制冷系统中广泛使用的节流元 ,本文首先建 为更好指导冰箱制冷系统的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 () 件 ,具有简单 无运动部件、可靠 、价廉的特点 ,除 立毛细管模型 ,通过与实验结果的对比 ,说明本模 了节流的作用 ,其压力平衡特性也有利于降低压缩 型可 以 用 于 分 析 毛 细 管 的 流 动 特 性 。全 面 分 析 机的启动力矩 ,因此 ,毛细管在小型制冷装置中得 R12 、R134a 、R600a 在毛细管内的流动特性 , 研究 1 ,4 到了广泛的应用。 结果对制冷系统的设计具有实际指导价值 。 在冰箱制冷系统中 ,曾经广泛应用的制冷剂是 2 模型 R12 。随着人们对臭氧层消耗问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 严重性的认识 假设制冷剂在毛细管内部的流动为气液两相 和环保意识的增强 ,现在冰箱制冷系统中广泛应用 平衡下的一维绝热定常均相流动 ,单根毛细管的动 2 ,4 的制冷剂是 R134a 和 R600a 。新飞公司于 1996 年 量方程为: 在国内率先建成采用 R134a 环保制冷剂的全国最 f 2 2 ( )- d p - Gv d L = Gd v 1 2 d 大的年产 60 万台无 CFC 电冰箱生产线 ; 1998 年 , ()η( ) 2 质量守恒方程为 : d= d GA = 0新飞冷柜厂正式投产 ,共形成年产 300 万台电冰箱 2 2 ( ) ()() 能量守恒方程为 : d h + Gv / 2= 0 3 柜生产能力 ,成为全国最大无 CFC 电冰箱生产 2η() ( ) ( ) kg/ ms?;为制冷剂的质量流率 ,kg/ s ; A 为毛细管其中 , v = v + v / 2 , f = f + f / 2 。下 m i i - 1 m i i - 1 2 标 t p 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示两相区 , 下标 i , i - 1 分别表示第 i 个微 的横截面积 ,m; L 为毛细管的长度 ,m ; d 为毛细管的 ( 内径 ,m ; f 为阻力系数 。Bansal 等人用下面的式子进 元的出口和入口 。由于两相区的入口参数 p, i - 1 3) x 等已知 , 需要行毛细管阻力系数的计算 ,得到很好的效果 v , t , f , h, s, i - 1 i - 1 i - 1 i - 1 i - 1 i - 1 12 1/ 12 8 1( 确定微元的出口参数 p, v , t , f , h, s, x i i i i i i i+ ( )f = 8 4 3/ 2 ( ) Re A + B ) Δ 等。其中压 力 可 以 通 过 预 先 设 定 的 压 力 降 p i16 1求出 , 温度 t 可以由压力求出 , 毛细管阻力系数采 i 式 中 , A = 2. 457ln , 0. 9 ((ε) )7/ Re+ 0. 27 / d( ) 用 4式求解 , 其它参数按下面的式子进行计算 16 () μμ B = 37530/ Re, Re = Gd/ ,为制冷剂的动力粘( ))( x 9 h = h1 - h x + f g ( ) 度 , Pas?。4式可以用来描述单相区和气液两相区 )( ) v = ( x 10v 1 - + v x f g [5 ] 的阻力 ,在两相区动力粘度按下面的式子计算 ( )( s 11 s1 - + s x )= x f g μ μ( ) μ( )5 = 1 - x + x f g ( ) ( ) 从 9, 11可看出 , 需要确定干度 x 才能进式中 , 下标 f , g 分别表示饱和液体和饱和气体 ; x ( ) 3有 行制冷剂参数的计算 。由能量守恒方程 为干度 。2 G2 ( ) ( )1过冷区 h+ x h- hh+v = + f , i i g , i f , i i - 1 i - 1 2 在过冷区 , 过冷液体可看作不可压缩 、比容不 2 G2 ( ) ( )12 [ v +x v - v ] i g , i f , i f , i ( ) 变 , 式 3成为 2 2( )d h = 0 6 ( )整理成 a x + bx + c = 0 13 i i 2 由于在一般情况下 ,液体焓可看作只是温度的 G2 ( )其中 , a = v - v g , i f , i 2 () 函 关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函 数 ,式 6可以看成液体的温度不变 ,阻力系数也 2 ( ))( Gv v - v b = + h- hf , i g , i f , i g , i f , i () 不变 ,由 1式可以得到过冷区毛细管的长度为 2 Δ G 2 dp 2 2 SC ( )( )( )+ h - 14 v - v h ( )c = g , i 7 f , i i - 1 i - 1 L = SC 2 2 Gf v SC SC ( ) 考虑到模型的物理意义 , 方程 13的解为 : 式中 , sc 表示过冷区 。 - 2 c () 2两相区( )x = 15 i 2 b + b - 4 ac 把两相区分成若干个微元 , 每 个 微 元 的 长 度 3 结果分析 Δ() L 可以由 1式求出 t p , i 3 . 1 模型验证 2 D ) ( Δ-p p- = L i i - 1 tp ,i 2 为了验证模型的可靠性 , 把计 算 结 果 与 文 献Gv f m m 6 中的测量数据进行对比 , 结果见图 1 。从图 12 ( Gv - )( )i v 8 i - 1 可以看出 ,对于 R1 3 4 a制冷剂 ,测量值和计算值之 6 图 1 毛细管质量流量的测量值与计算值的比较 () ( ) aR134a , bR600a 间的差别大多小于 ?5 % ; 对于 R600a 制冷剂 , 测 量值和计算值之间的差别小于 ?10 % 。对工程应 用和实际制冷系统的设计工作来说 ,是可行的 。另 外 ,通过给定毛细管的直径 、长度 、进出口参数计算 毛细管的质量流量 ,在制冷系统的实际应用中具有 重要的意义 。众所周知 ,毛细管的匹配工作是一项 很费时间 、很烦琐同时又是很重要的工作 。通过对 毛细管长度的计算 ,给出所需要使用的毛细管的长 度范围 ,可以大幅度缩短系统匹配所需要的时间和 开发新品种所消耗的时间周期 ,提高工作效率 。 3 . 2 毛细管长度方向参数的变化图 4 温度 t 随毛细管长度 L 的变化 计算 时 采 用 的 制 冷 剂 分 别 为 R12 、R134a 、 R600a ,计算的条件为毛细管入口温度 31. 4 ?,入口 压力 0. 967 MPa ,相对粗糙度 e/ d = 0. 002 ,毛细管内 2( ) 直径 0. 77 mm ,质量流量 G = 3306 kg/ ms?。 毛细管内制冷剂的压力 P 、干度 x 、温度 t 、速 度 W 随毛细管的长度 L 的变化关系分别见图 2, 5 。从图中可以看出 , 在过冷区内 , 制冷剂的干度 x 、温度 t 、速度 W 维持一常数 ; 而压力 P 随毛细 管的长度成线性变化 。在毛细管的直径和相对粗 糙度 、入口制冷剂的温度和压力相同时 , 过冷区的 图 5 速度 W 随毛细管长度 L 的变化 长度随 制 冷 剂 不 同 而 不 同 , 其 关 系 为 L > SC , R600a L > L ;毛细管的总长度随制冷剂的变 SC , R12 SC , R134a 化关系为 : L > L > L 。R12 R134a R600a 3 . 3 毛细管直径和长度对毛细管流量的影响 在冷 凝温度一定时 ,毛细管的直径和长度对制 冷剂流量变化的影响见图 6 。从图 6 可以看出 ,对 于 R134a 制冷剂 ,随着毛细管直径的增大 ,制冷剂 的质量流量升高 ; 随着毛细管长度的增加 ,制冷剂 的质量流量降低 。对 R600a 制冷剂 , 也有相同的 图 2 压力 P 随毛细管长度 L 的变化 ( 变化规律 。另外 , 对于相同几何尺寸 内直径 、长 ) () 度的毛细管 ,在入口参数 冷凝温度 、过冷度相同 时 ,R134a 制冷剂的质量流量大于 R600a 制冷剂的 质量流量 。 3 . 4 过冷度对毛细管流量的影响 在毛细管的几何 尺寸和冷凝温度一定时 ,过冷 度对制冷剂流量变化的影响见图 7 。从图 7 可以 看出 ,对 R134a 和 R600a 两种制冷剂 ,当毛细管的 () 几何尺寸 内直径 、长度一定时 ,随着过冷度的增 大 ,制冷剂的质量流量升高 ; 当毛细管的质量流量 和内直径一定时 随着过冷度的增大 毛细管的长 图 6 制冷剂的流量随毛细管直径 D 的变化 () ( ) aR134a , bR600a 图 7 制冷剂的流量随过冷度的变化 度增加 。原因是 ,随着过冷度的增大 ,相应地用于 3 . 5 冷凝温度对毛细管流量的影响 过冷区压降的长度增加 在毛细管的几何尺寸和过冷度一定时 , 导致了毛细管长度的增 ,冷凝温 加 。 度 对 制 冷 剂 流 量 变 化 的 影 响 见 图 8 。从 图 8 可 以 图 8 制冷剂的流量随冷凝温度的变化 () 3在冷凝温度一定时 ,随着毛细管直径的增 看出 ,对 R134a 和 R600a 两种制冷剂 ,当毛细管的 () 大 ,制冷剂的质量流量升高 ; 随着毛细管长度的增 几何尺寸 内直径 、长度和过冷度一定时 ,随着冷 凝温度的上升 ,制冷剂的质量流量升高 ; 当毛细管 加 ,制冷剂的质量流量降低 。对于相同几何尺寸 () ( 的质量流量和内直径一定时 , 随着冷凝温度的上 内直径 、长度的毛细管 ,在入口参数 冷凝温度 、 ) 升 ,毛细管的长度增加 。这是因为 ,随着冷凝温度 过冷度 相 同 时 , R134a 制 冷 剂 的 质 量 流 量 大 于 的升高 ,冷凝压力升高 ,冷凝器和蒸发器之间的压 R600a 制冷剂的质量流量 。 () ( 力差增大 ,需要更长的毛细管 。 4在冷凝温度 和 毛 细 管 的 几 何 尺 寸 内 直 ) 径 、长度一定时 ,随着过冷度的增大 ,制冷剂的质 4 结论 () 量流量升高 ; 当毛细管的质量流量和内直径一定 1基于能量守恒 、动量守恒 、质量守恒方程 , 时 ,随着过冷度的增大 ,毛细管的长度增加 。 建立毛细管流动的过冷单相区和两相区模型 ,通过 () ( ) 5当毛细管的几何尺寸 内直径 、长度和过 与实验数据对比 ,说明模型的可信性 。 () 冷度一定时 ,随冷凝温度的上升 ,制冷剂的质量流 2给出了过冷区单相区和两相区内制冷剂 的干度 x 、温度 t 、速度 W 、压力 P 沿毛细管长度 量升高 ;当毛细管的质量流量和内直径一定时 ,随 的变化关系 ,指出在毛细管的直径和相对粗糙度 、 冷凝温度的上升 ,毛细管的长度增加 。 () 6 研 究 结 果 对 R12 系 统 改 为 R134a 或 入口制冷剂的温度和压力相同时 ,过冷区的长度随 制冷 剂 不 同 的 大 小 关 系 为 R600a 系统 ,对 R134a 系统改为 R600a 系统具有现 L > L > SC , R600a SC , R12 实的指导意义 。 L 。SC , R134a 参 考 文 献 () 谷波 , 李文华 . 制冷空调系统毛细管和压缩机流量匹配研究. 流体机械 , 1999 , 27 11: 43,46 . 1 () Bansal P K , Rupasinghe AS. An empirical model for sizing capillary t ubes. Int . J . Ref rig. , 1996 , 19 8: 497,505 . 2 Bansal P K , Rupasinghe AS. An ho mogeneous model for adiabatic capillary t ubes. Applied Thermal Engineering , 1998 , 18 3 () 3: 207,219 . Wo ngwises S , So ngentichavalit T , Lo kat hada N , et al . A co mpariso n of t he flow characteristics of ref rigerant s flowing 4 () t hrough adiabatic capillary t ubes. Int . Co mm. Heat Mass Transfer , 2000 , 275: 611,621 . () J ung D , Par k C , Par k B . Capillary t ube selectio n for HCFC22 alternatives. Int . J . Ref rig. , 1999 , 22 8: 604,614 . 5 Melo C , Ferreira R TS , Neto BC , et al . An experimental analysis of adiabatic capillary t ubes. Applied Thermal Engineering , 6 () 1999 , 19 6: 669,684 . file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt df机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldf file:///D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56