小型蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)仿真與實驗研究.pdf

1、能源和環(huán)境危機是我們人類在這個世紀所要面臨和解決的一個重要問題.隨著人們生活水平的提高,冬天的供熱和夏天的空調是成為不可少,而無論是供熱還是空調都涉及到能源消耗和環(huán)境污染的問題.人們正在尋求高效的,而又不對環(huán)境造成影響的一種供熱和空調方式.熱泵作為一種綠色能源,正好以其節(jié)能、清潔無污染而符合了這一要求,從而在近些年得到了迅猛的發(fā)展.熱泵的仿真作為一種熱泵研究和開發(fā)的方式,具有節(jié)約試驗費用、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低開發(fā)成本的優(yōu)點,已成為研究

2、系統(tǒng)工作特性、優(yōu)化部件或設備、開發(fā)設備控制系統(tǒng)的重要手段.該文首先回顧了蒸汽壓縮式熱泵仿真研究的國內外進展,然后基于熱力學方程式建立了制冷劑R134a熱物性的數(shù)學模型,并編制了計算子程序.在壓縮機的計算過程中,對渦旋式壓縮機的熱力學過程作了分析,編寫了渦旋式壓縮機的仿真程序.該文中的熱泵系統(tǒng)使用了釬焊的板式換熱器作為冷凝器和蒸發(fā)器,在系統(tǒng)分析了板式換熱器的流動和傳熱機理后,使用分布參數(shù)的穩(wěn)態(tài)模型對冷凝器和蒸發(fā)器進行了模擬仿真.在節(jié)流裝置

3、上,該文采用了熱泵系統(tǒng)中應用較多的熱力膨脹閥,編寫了熱力膨脹閥的仿真程序,并簡單分析了蒸發(fā)器和膨脹閥的耦合匹配關系.最后,通過對熱泵中各主要部件之間耦合關系的分析,將各部件的仿真程序結合起來,完成了整個熱泵系統(tǒng)的仿真程序的編寫.在編寫整個熱泵仿真程序的同時,建立了小型蒸汽壓縮式熱泵實驗臺,收集了大量的實驗數(shù)據(jù),與仿真計算的結果作了細致的比較和分析.結果表明,仿真值和實驗值之間的誤差都在±10％以內,仿真很好的符合了實際運行情況.最后,該