制冷劑分液器性能研究.pdf

1、在制冷系統(tǒng)中,制冷劑經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置后,變成氣液兩相狀態(tài)流入蒸發(fā)器。制冷劑能否均勻等量地分配到蒸發(fā)器的各個(gè)支路,對(duì)蒸發(fā)器的性能乃至整個(gè)制冷系統(tǒng)都有至關(guān)重要的影響。分液器是一個(gè)重要的輔助裝置,使用于蒸發(fā)器前,將氣液兩相的制冷劑均勻地分配到蒸發(fā)器各個(gè)支路的裝置。
　　經(jīng)過(guò)大量的實(shí)地調(diào)研和查閱分液器相關(guān)專(zhuān)利和文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有分液器在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在分配不均導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降、出風(fēng)溫度不均影響舒適度等問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,測(cè)試了多種不同分配機(jī)理的分

2、液器的性能,并且研究了質(zhì)量流量、干度等工作條件、幾何結(jié)構(gòu)以及安裝傾斜角和毛細(xì)管等對(duì)其分配均勻造成影響的因素。建立了分液器仿真模型,通過(guò)數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析,提出優(yōu)化方案。優(yōu)化后模型最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。論文主要內(nèi)容如下:
　　一、搭建分液器性能測(cè)試平臺(tái),可以測(cè)量分液器出口每條支路的質(zhì)量流量及干度。對(duì)于壓降型、離心式和儲(chǔ)液式分液器,分別對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的樣件進(jìn)行測(cè)試,對(duì)比了三種分液器的分配均勻性、壓降等信息,并且在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析了質(zhì)量流量、

3、入口干度等工作條件對(duì)分液器分配特性的影響。
　　二、通過(guò)流體計(jì)算軟件FLUENT建立仿真模型,基于Eulerian-Eulerian分析方法,模擬分液器內(nèi)部流動(dòng)狀況以及均勻分配機(jī)理。對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,CFD仿真值質(zhì)量流量偏差在15％以?xún)?nèi),說(shuō)明CFD能準(zhǔn)確模擬分液器分配特性。通過(guò)CFD模擬計(jì)算,后處理分析其內(nèi)部流場(chǎng)(相分布、壓力分布、速度場(chǎng)),研究影響三種分液機(jī)理的分液器的關(guān)鍵尺寸參數(shù)對(duì)性能的影響。
　　三、相比壓降式和離心式分液

4、器,儲(chǔ)液式分液器性能受到質(zhì)量流量和干度以及安裝角度變化的影響較小,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有深入研究的價(jià)值。文章使用田口方法,對(duì)直徑、高度以及入口管直徑等重要參數(shù)進(jìn)行了分析和優(yōu)化。通過(guò)CFD計(jì)算了九個(gè)不同參數(shù)正交排布的模型,深入分析影響其分配性能的原因并提出優(yōu)化方案,設(shè)計(jì)了性能最優(yōu)的分液器。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試了優(yōu)化后的分液器,驗(yàn)證了上述分析。
　　四、實(shí)驗(yàn)研究了安裝傾斜角度和毛細(xì)管長(zhǎng)度對(duì)分液器分配均勻性的影響。通過(guò)對(duì)比,分析了質(zhì)量流量、干度對(duì)安