绝热毛细管中制冷剂流动特性的一阶积分模型

制冷剂在绝热毛细管内的流动因存在汽液两相流而较为复杂．本通过引入两相流区压力和比容之间的一阶近似式,获得该问题的一阶近似积分解．在常见的制冷空调工况范围内,以制冷剂CFC-12、HFC-134a和HC-600a为工质,对该模型与分布参数模型进行了对比;同时也与实验数据进行了对比．结果表明：与分布参数模型的平均偏差小于1％,与实验数据亦较好吻合;计算速度较分布参数模型提高了一个数量级以上。     

绝热毛细管内制冷剂流动的非平衡性

建立了制冷剂在绝热毛细管内流动的两流体模型,模型中考虑了气液两相间的速度滑移和温度滑移.采用6种制冷剂的流量实验数据验证该模型,结果表明,90%的预测值与实验值偏差在±10%以内,并且能合理预测压力的沿程分布.应用该模型研究了制冷剂在绝热毛细管内自蒸发过程的非平衡特性.结果显示:气液两相间的速度滑移和温度滑移在整个两相区一直存在,但在绝大部分区域内,这种非平衡性并不显著;与不考虑非平衡性的平衡均相流模型相比,本文模型计算的毛细管流量平均偏高7.3%.     

非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型及数值计算

本文建立了非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型，利用隐式差分格式和Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法对该模型进行了数值计算，并与实验结果进行了比较．     

制冷剂在毛细管内闪蒸流动的特性

针对制冷剂在毛细管中闪蒸流动过程出现的热力学不平衡现象,基于毛细管内的“综合成核”理论,建立了气泡密度模型和气泡成长模型以及闪蒸流动数学模型,计算出反映毛细管内制冷剂闪蒸流动过程特性的重要参数－气化欠压,并对计算结果进行了理论分析。结果表明：随着质量流量的增加和入口温度的降低,气化欠压增大。     

绝热毛细管性能模拟的平均参数模型

根据分区集中和参数平均的思想,建立了一种简单、精度和通用性良好的绝热毛细管流动模型．出于系统动态仿真的需要,模型中考虑了过热流动和壅塞流动．基于Ｒ１２的分布参数模型计算结果,提出了不同流动区域内参数平均的一个关联式．该关联式对制冷剂Ｒ１３４ａ和Ｒ６００ａ也取得了与Ｒ１２相仿的效果,表明该关联式具有良好的通用性．对Ｒ１２、Ｒ１３４ａ和Ｒ６００ａ在毛细管内的流动特性进行了模拟计算．结果表明,该模型可用于制冷装置系统仿真和工程计算     

绝热毛细管内制冷剂自蒸发流动中各压降分布的试验研究

介绍了由试验数据求取毛细管内制冷剂自蒸发流动过程中局部摩阻压降、加速压降和总压降的方法;给出了干度和摩阻压降、加速压降及总压降沿毛细管的分布;指出干度和各压降沿毛细管的分布均呈非线性。因而,在流动特性的描述中仅用进、出口干度和压降或它们的进、出口的平均值来计算,会带来较大的误差,应考虑干度和各压降的局部变化规律。     

毛细管内制冷剂的综合成核理论与模型

对毛细管内制冷剂的闪蒸机理提出“综合成核”理论，从该理论出发，建立了毛细管内制冷剂流动的数学模型，包括气泡密度模型，气泡成长模型和毛细管内制冷剂闪蒸流动数学模型，计算出了管内制冷剂闪蒸流动过程中的压力，温度，气泡密度，干度和空泡份额的分布，并对计算经进行了理论分析，结果表明，在实际闪蒸的流动过程中，由于流体的过热度较小，壁面成核是气泡产生的最主要原因。     

制冷剂在毛细管内流动过程的数值模拟及程序实用化

本文给出了一个既考虑热力学非平衡的影响,又考虑汽、液相间相对速度的毛细管内带有汽化过程的两相流数学模型。模型计算结果与试验数据的一致性及计算程序的实用化处理表明,它不仅可用来分析制冷剂在毛细管内的流动机理和特性,还可应用于小型制冷系统设计中毛细管几何参数的选择及系统的参数匹配。     

基于神经网络的绝热毛细管新型简化模型

通过对现有各种毛细管仿真模型的分析比较，提出了基于神经网络的新型简化模型——两相区关联模型．该模型针对壅塞两相区各参数间的相关性，建立了无量纲长度与两相区进出口压力间的人工神经网络辨析关系．而且基于等焓假设推导出两相区进出口压力相同的非壅塞态与壅塞态流量关系式．从而获得了快捷而且紧凑的仿真流程．在样本范围内取得了良好的仿真结果，R12和R22壅塞状态下的误差绝对值分别控制在2．14％和2．46％内．     

制冷剂-润滑油混合物系管内流动沸腾阻力特性

基于制冷剂-润滑油混合物管内流动沸腾局部压降实验数据,定量分析了不同质量流率下油影响因子和两相增强因子随整体油浓度、局部油浓度以及干度的变化规律,局部油浓度考虑了含油制冷剂在流动沸腾过程中的非平衡传质.研究结果表明:基于制冷剂-润滑油混合物性的两相增强因子与局部油浓度具有良好的线性相关度,不同干度下斜率变化一致性良好;基于局部油浓度和混合物性的两相增强因子压降模型能较好地反映润滑油在制冷剂中的实际存在状态及对制冷剂压降的影响规律,且物理意义明确,其预测值与95%以上实验数据的偏差均在10%以内.     

毛细管两级串联节流特性

基于单根绝热毛细管模型建立了绝热毛细管的两级串联节流模型,并根据房间空调器的相关实验数据进行了验证,以两级毛细管的同何尺寸（内径和管长）为变化参数,通过模型对串联节流流量特性进行了仿真和分析,发现了流动壅塞位置的多样性及其对流量的影响,提出了可以指导房间空调器中串联毛细管设计的两点结论：高压连接管只要满足一定的几何尺寸范围就能起到辅助节流的作用;热泵工况下辅毛细管的内径是影响流量的主要参数。     

绝热毛细管流量特性的神经网络关联

毛细管流量特性关联式的建立为毛细管设计提供了一条简单、可靠的理论途径。本分析了现有关联方法存在的不足,提出用多层前向人工神经网络来关联绝热毛细管流量特性的方法。结果表明,在采用相同的输入和输出变量的情况下,神经网络方法与献中的同类方法相比,关联精度有显提高。     

基于平均比容人工神经网络辨识的绝热毛细管简化模型

采用分相集中参数的建模思路,提出将平均比容的权重因子作为两相区简化的特征参数,并获得该特参数的无量纲影响参数,采用人工神经网络方法建立特征参数与其影响参数之间的非线性映射,人工神经网络的学习样本采用工质Ｒ１２,检验样本包括Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ１３４ａ和Ｒ６００ａ等多种工质。     

绝热毛细管流量快速计算模型

针对毛细管进口压力、状态以及结构尺寸变化对毛细管流量的影响,提出一种新的毛细管流量快速计算公式.该公式为显式形式,不存在迭代,保证了流量计算的快速性和绝对稳定性.在给定出口背压情况下,可判定出口是否为临界流.利用取点软件从ASHER Handbook诺模图上取点进行验证,结果表明,流量平均相对误差为2.17%,最大相对误差为13.42%,结果较理想;对毛细管内径、长度和进口过冷度(干度)变化引起流量变化进行分析,结果表明,所提出的模型可直接用于毛细管流量计算.     

绝热毛细管的临界流动分析

制冷系统的蒸发温度、制冷量、输入功率、性能系数随毛细管的改变而变化，其工作特性对整个系统而言显得十分重要的。因此对毛细管的流动过程建立了质量、能量和动量守恒特性方程，以熵最大原则建立了临界流状态下毛细管出口临界状态的参数关联式，分析计算了进口压力和毛细管内径对出口临界参数的影响，并与标准试验毛细管曲线进行了对比，结果表明，该模型在一定参数范围内与实际状况吻合。     

燃气通过有机玻璃圆管时的降温特性研究

为了有效地设计燃气发生器降温设备中的有机玻璃管结构,在圆柱坐标系下建立试验用有机玻璃管内壁径向热降解的一维瞬态热传导数学模型;推导有机玻璃内壁面热降解平均温度与内壁面平均升温速率的关系式;建立有机玻璃管中流体的零维流动数学模型;应用建立的数学模型数值模拟出试验工况下有机玻璃圆管内壁在高温燃气流中沿径向热降解的过程,以及有机玻璃管内壁面热降解对燃气流的降温量,为工程设计提供了充分的理论依据.