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制冷空调装置仿真与优化

周斌  
【摘要】:用绿色环保制冷工质替代对环境不友好的制冷工质的工作已迫在眉睫,制冷工质热力学、热物理性质的研究是替代工作的基础。HFC-134a被认为是CFC12比较理想的替代物。本论文根据国内外有关较新资料,对比分析了HFC-134a基于MH方程的热力学性质参数方程,优化组合出较为精确的HFC-134a热力学性质计算模型,推导了相应的焓熵计算公式,用VisualFortran 5.0编程计算了所得模型的部分焓熵值,验证了该模型的准确性。对制冷工质HFC-134a的粘性、导热性和表面张力的热物理性质参数的不同计算方法,进行了对比分析,选出了较为精确的一组参数方程。用基团贡献法估算了定压比热容,通过对比选择了状态方程,运用了一部分通用的制冷与低温工质参数关系式,并推导出相应的焓熵计算公式,建立了CFC12的热力学性质计算模型,还对其粘性的热物理性质参数不同计算方法进行了比较。在制冷空调工程实用工作温度和压力范围内有良好的计算精度,全部计算公式均适用于工程设计应用。上述建模方法对于制冷工质的热力学、热物理性质的研究有一定的参考价值。 根据两相流动的均相流假设,运用两相流动基本方程建立了绝热毛细管稳态流动的数学模型,结合所建立的制冷工质HFC-134a、CFC12热力学性质计算模型和相关的热物理性质参数方程,用熵增判据考虑壅塞流动的影响,对绝热毛细管进行数值模拟确定长度和流量,并在绝热毛细管的基础上,采用有效过冷度法,研究了非绝热毛细管流量的工程计算。对理论计算结果与相关文献的实验数据进行比较,吻合较好,与前人的理论计算结果比较,部分计算精度有所提高,精度达到工程设计应用的要求。


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