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制冷压缩机制冷量测控系统的若干理论问题与实践

沈希  
【摘要】:本论文完成的博士研究项目——“制冷压缩机制冷量测控系统的若干理论问题与实践”来源于浙江省自然科学基金(501080)和浙江省重点科研攻关项目(2004C21045)。 本论文主要研究小型制冷压缩机制冷量测控系统中所面临的理论和技术问题。通过研究制冷循环过程内部的传热、传质变化过程,以动态、分布参数的观点,以截面微元为研究对象,建立制冷循环各组件的传热环节链的微元模型和制冷循环工作点附近的关键工况之间的关系控制模型:以研究、选择空泡系数模型为突破口,研究制冷剂充灌量的确定;提出利用Random函数研究适用硬件系统的控制方法和技术;修正小型制冷压缩机制冷量测量原则和规范和指出影响测量稳定性的因素。最后本文提供小型制冷压缩机制冷量测试的整体构架。 论文第一章掌握和总结大量关于小型制冷压缩机制冷量测控系统的技术和理论资料基础上,对该系统的技术和理论现状、发展趋势进行了分类与梳理,并着重论述了所涉及的国际、欧洲和我国标准的异同,指出我国国标应修正的概念与定义和应特别关灌的要求与规范事项。提出了本文的创新点。 论文第二章提出了小型制冷压缩机制冷量测控系统的整体构架和冷凝器、量热器、控制硬件等关键部件的技术要求和设计要点。 论文第三章首先论述了热力学模型的动态与静态、分布与集中之间的辨证关系和热力学模型建立的基本方法。然后根据传热、传质的变化过程,建立制冷压缩机、冷凝器、过冷器、膨胀阀和量热器等组件的各传热环节的数学模型,模型形式根据应用要求和具体工作状态采用动态分布、集中参数和均相模型,对制冷循环的传热传质进行了机理研究。 论文第四章研究制冷压缩机制冷量测控系统制冷循环系统中,关键工况之间在工作点附近的关系模型。在第三章研究基础上,研究提出了决定制冷系统品质的冷凝压力、过冷温度、蒸发压力和吸气温度等工况的数学模型,提出了稳定工作点附近的工况关联框图,并指出蒸发压力对系统的影响最大,冷凝压力和蒸发压力之间有强烈耦合关系,给出了定量估计。 论文第五章进行了模型简化和仿真,并在制冷量测试台架上进行了实验验证,验证了关键工况模型的基本正确,同时实验提供和绘制了工况之间互相影响的关系曲线,为高精度的工况控制提供了非常宝贵的数据和资料。 论文第六章对我国制冷量测量不统一的现象进行了分析,指出了两个常常被忽略的影响因素一系统冷冻油的含量和吸气管的选用,并给出了定量分析。 论文第七章针对为避免电源波形畸变而采用的开关性执行器件,提出了D/P转换的概念,在此基础上提出了基于random函数的概率调节技术。给出了调节响应速度和稳念误差的手段,并进行了仿真验证。提供了用于控制制冷量测试系


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