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。     

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。     

非共沸混合工质通过毛细管时亚稳态流特性的试验研究

本文报导了对非共沸混合制冷剂Ｒ２２／Ｒ１４２ｂ在毛细管内流动过程中亚稳态流特性的试验研究．试验测取了在不同的流动工况和不同的工质混合比下的温度和压力沿毛细管长度的分布，通过工质混合法则求取了各测点的热物性参数，再由图示法确定亚稳态流的定量规律．试验结果表明，在采用非共沸混合工质时，毛细管内仍然存在着亚稳态流现象，同时，指出了对非共沸混合工质在毛细管内汽化过程中的亚稳态流现象进行理论分析的必要性．     

Comparison between homogeneous and separated flow models of isobutane flowing through adiabatic capillary tubes

Capillary tubes have been widely used as expansion devices in small-scale refrigeration and heat-pump systems. However, adiabatic flow through a capillary tube is extremely complicated, despite its simple geometry. This work presents a comparative study on the homogenous flow model and separated flow model, which were used to simulate the flow of isobutene (R600a) through adiabatic capillary tubes. The influence of different combinations of friction factor and two-phase viscosity correlations, and the effect of metastable flow on the flow characteristics were investigated. The predicted mass flow rate was lower when the separated flow model was used. The separated flow model performed better in predicting a mass flow rate over 2 kg·h?1. The Colebrook friction factor correlation combined with the Dukler or McAdams viscosity correlation yielded smaller deviations of 5.43%, 5.49% and 5.44%, 5.43% when ignoring and considering the metastable flow, respectively. Additionally, the homogenous flow model adopting the Bittle and Pate friction factor and Dukler viscosity correlations achieved the highest accuracy with a mass flow rate under 2 kg·h?1. The mean error was 4.12% in the case without metastable flow, and 3.37% in the case with metastable flow.     

基于量纲分析的绝热毛细管壅塞流量特性关联

关联方法可替代复杂的数学模型，用以预测绝热毛细管的壅塞流量特性．先通过量纲分析方法给出了绝热毛细管壅塞流量特性的一般函数关系式，然后采用两种模型近似该一般函数关系式：一种是传统的Fower—law关联式；另一种是人工神经网络．以献中的R－407C毛细管实验数据为对象，对比研究了这两种模型的关联效果．结果表明：人工神经网络的关联误差及误差的分散度更小．     

绝热流动的R4O7C毛细管计算模型

顺应开展制冷工质替代研究的趋势 ,对 R2 2的替代工质三元非共沸混合工质 R40 7C在毛细管中的绝热流动进行了分析计算 ,分别建立了能量、质量方程和压降计算公式 ,并分别就过冷区和两相区作了理论求解 .将 R40 7C与 R2 2的计算结果进行了对应比较分析 ,该计算模型将对R40 7C空调系统的优化分析和控制提供了有效的部件性能分析方法     

双联毛细管管口气泡生长可视化实验

利用高速摄影仪对双联毛细管管口气泡的生长和脱离特性进行了可视化实验研究.实验结果表明,当液体淹没双联毛细管管口时,在管内无气体流动情况下,管径大和亲水的毛细管易于成为液体通道,而管径小和憎水的毛细管易于成为气体通道;在有气体流动情况下,管径大的毛细管成为气体通道,而管径小的则成为液体通道.当气室的进气流量增大时,双联毛细管端口处气泡脱离直径变化很小,而气泡的脱离周期却随之明显减小,双联毛细管的气泡生长和脱离会发生明显的相互影响.此外,液体流速对气泡的生长和脱离有很大的影响,液体流速越大,气泡脱离越快,气泡的脱离直径则越小;在液体流速较大时,靠近流体进口处的毛细管端口气泡生长和脱离明显加快,从而导致相邻毛细管端口的液体回流现象.     

跨临界CO2制冷系统中绝热毛细管性能模拟研究

建立了CO2制冷系统中绝热毛细管一维稳态分布参数模型,以研究跨临界CO2系统中毛细管的性能和流动特性.分别采用3种不同摩擦系数关联式(Churchill、Colebrook、Bittle&Pate关联式)进行模拟和比较,研究了CO2在毛细管内的温度、压力、焓、熵及干度等的沿程分布规律.分析了管径、入口压力、入口温度和背压等4个参数对毛细管质量流量的影响,并考虑了壅塞现象.结果表明:采用Churchill和Colebrook关联式的效果较好,92%的计算值误差在10%以内,而Bittle&Pate关联式不适用于CO2绝热毛细管计算,因为它未考虑毛细管内壁的粗糙度;背压对质量流量影响很小,即使发生壅塞,壅塞质量流量和未壅塞时的质量流量差别也不大.     

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。     

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。     

R417A与R22流动沸腾换热性能的比较分析

对R22与R417A在水平光滑管和2种不同几何参数的内螺纹管中的流动沸腾换热进行实验研究,分析比较了2种制冷剂流动沸腾换热性能的差异。实验结果表明:R417A的换热性能与R22相比有一定程度的降低,其降低程度因质量流速、干度及换热管参数的不同而异,质量流速越小,R417A换热性能的降低越严重;在x<0.6的较低干度区内,光滑管中R417A的换热系数比R22约降低了20%～40%,内螺纹管中的降低幅度更大,几乎达到50%～60%,在x>0.6的较高干度区内,不同换热管中R417A换热系数的降低幅度较为相近;光滑管中R417A换热系数的降低幅度受干度影响较大,且随干度的增加而增大,内螺纹管中的降低幅度受干度影响较小;强化管对换热的强化效果越好,R417A换热系数的降低幅度就越大。     

冰箱回热毛细管计算模型

在分析现有的冰箱毛细管主要计算模型的基础上,针对冰箱毛细管实际应用情况,建立了冰箱回热毛细管六段流阻模型.该模型充分考虑了回气管与毛细管回热长度以及毛细管进出口截面突变的影响,并对冰箱回热毛细管在三种不同工况下的性能进行了模拟,研究了冷凝温度、蒸发温度、以及毛细管相对位置对毛细管工作性能的影响,结果显示冷凝温度对回热毛细管内的制冷剂流动特性影响最大.     

制冷热泵装置毛细管组件及其应用特性研究

研究一种新型结构的毛细管组件,可克服传统毛细管流量变化单一的缺点,并通过优化设计其结构,使其具有较灵活的流量变化特性.采用均相流模型,对普通毛细管与毛细管组件在变工况、变工作模式下的流量变化规律进行了对比计算.计算表明,毛细管组件可较好地满足制冷热泵装置流量变化的需求.建立R22制冷热泵实验装置,对毛细管组件的应用特性进行了实验研究.结果表明,在典型工况下,当制冷负荷和制热负荷不同时,毛细管组件能提供不同的制冷剂流量,与相应的冷热负荷相匹配.     

毛细管中两相流动特性的电导测量方法

建立了单毛细管中两相流动传递参数实验系统,基于该系统开发了测取泰勒流下气泡速度气含率、气泡频率以及液栓长度等参数的双电导测试系统。结果表明,与常用的摄像法进行比较,双电导探针具有在线、实时和动态响应快等特点,可替代摄像法,并可扩展应用于结 构化催化剂内部测定气液两相流动参数分布。同时,采用电导法对毛细通道中多种流型——包括分散气泡流、气泡串流、泰勒流、膜流及多种过渡流型——进行辨识,取得了较好的实 验结果.     

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．     

R417A在水平光滑管和内螺纹管中的流动沸腾换热

对非共沸混合制冷剂R417A在外径为9.52 mm的水平光滑管和2种不同几何参数的内螺纹管中的流动沸腾换热进行实验研究,分析讨论了制冷剂质量流速、热流密度、干度、强化管参数对换热系数的影响规律和影响机理.实验结果表明:换热系数随着质量流速的增大而增大.在以对流蒸发占优势的换热区,热流密度对换热系数的影响较小;换热系数随着干度的增大先呈现出增大趋势,增至高峰值后又迅速下降,高峰值随热流密度的增大和质量流速的减小向干度较大的方向移动;内螺纹管能有效强化制冷剂的流动沸腾换热,R417A在2种内螺纹管中的换热系数分别比在光滑管中高出130%~210%和150%~270%.     

空气源热泵毛细管节流空调系统的研究

根据气液两相流动的均相流假设,建立了绝热毛细管的分布参数模型.在冷热工况下空调系统制冷剂充注量差值的基础上,采用该模型模拟计算了应用毛细管节流的热泵型空调系统中主副毛细管的长度.将储液器法和采用主副毛细管控制制冷剂流量这两种方法进行了对比分析,结果表明,在控制系统高低压差和制冷剂流量时,两种方法各有利弊.因此,提出了采用主副毛细管和增加储液器相结合的方法控制热泵型空调系统冷热工况下的制冷剂流量.     

毛细管束在细粒土排水中的应用

针对传统的土体内部排水设施存在的一些问题,设计了一种利用毛细管束排水的新型排水设施。首先通过毛细水上升高度试验,选择了毛细张力较大的0.5 mm四氟管作为试验所用的毛细管。然后将其以正六边形的方式组合成毛细管束,通过毛细管束水力特性研究试验,得出了毛细管束的水力特性方程。最后选用长度为8 cm的19根四氟管组合成毛细管束,并利用PVC管设计出毛细管束排水管,在细粒土的中进行排水试验,试验结果显示利用毛细管束排水管可以有效地提高排水效率,并且可以估算出毛细管束排水管的理论排水量。表明毛细管束排水管进行细粒土排水是切实可行的。     

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．