絕熱毛細管數學模型的建立與理論計算(編輯修改稿)
2025-10-10 08:49 本頁面
【文章內容簡介】 vG ??? ? 211 ? ?lvm vxxv ??? 11? 由于沿毛細管制冷劑不斷蒸發(fā)，兩相流速度隨之增大，在毛細管某一截面可能達到音速，進而產生激波，壓力突變。因此，在毛細管的數值計算中必須判斷制冷劑流速是否已經達到音速。兩相流的音速按下式計算 [10]： )])()1([( ???????? dpdxvvdpdvxdpdvxa lvlvm? （ 8） 制冷劑流速為： mr Gu ?/? 過冷區(qū) 對于過冷區(qū)，過冷液體可視作不可壓縮、比容不變，從而式（ 2）可簡化為： 21 hh? （ 9） 由于一般情況下液體焓可看作只是溫度的函數，故由式（ 9）可知過冷區(qū)的液體溫度不變，則摩阻系數也不變。由式 (317)可求得過冷區(qū)的長度為 SCSCSCSC fG pDL ?22 ?? (10) 式中， p? 表示壓降，下角標 SC表示過冷區(qū)。 對于亞穩(wěn)太區(qū)只要將式（ 10）中的 p? SC用 p? SV代替就能求出亞穩(wěn)太區(qū)的長度。 對于氣液兩相區(qū)，按壓降均分為若干控制容積，經驗表明，取 200 個以上的控制容積時，計算結果不再受到控制容積數目的影響。兩相區(qū)焓和比容的計算為 ? ?lvl hhxhh ??? (11) ? ?lvx ???? ??? 1 (12) 式中，下角標 l和 v分別表示飽和液體和飽和氣體。 將式 (11)和式 (12)代入式 (2)，得： ? ? ? ?? ? 22 21212222222222 ???? GhxGhhxh lvlfvl ??????? (13) 將式 (13)整理成關于干度 2x 的二次方程： 0222 ??? cbxax (14) 式中， ? ?2222221 lvlGa ??? ?? ? ? 222222 lvlvl hhGb ???? ??? ? ? 122122221 hhGc ll ???? ?? 容易知道， 00,0 ??? cba 和 ，故 042 ?? acb ，二次方程 (14)必然有兩個相異的實根。考慮到干度在 0和 1之間，因此有 acbb ca acbbx 422 4 222 ?? ?????? (15) 而方程的另一外根小于 0，沒有實際意義。 已知了控制容積的出口壓力和干度，就可以確定控制容積的出口狀態(tài)，控制容積的長度由下式計算 ? ?? ?1222122 vvGppfvG DL mmTP ????? （ 16） 然后對所有的控制體容積長度求和 ,可以得到整個兩相區(qū)的長度 . 本文求解毛細管數學模型是為了預測毛細管性能，即在毛細管結構尺寸確定的情況下預測制冷劑在毛細管內的流動特性。為了實現這個目的，本文主要通過比較計算的毛細管長度與實際毛細管長度來調節(jié)制冷劑流量，在判斷出現壅塞流后通過調節(jié)毛細管出口壓力來調節(jié)制冷劑流量。算法流程圖如圖 2 所示。 開始 輸入 Lcap, D, pco n, Δ Tsc, pev a 假設毛細管出口 pout= pev a, 計算壅塞流量 Gch 計算毛細管長度 Lcal= Lsc+ Ltp+ Lsv 置流量初值 G = Gch | Lcap Lcal| ε 2l o wh i g ho utppp?? 計算出口干度 和壅塞流量 Gch 計算毛細管長度 Lcal | Lcap Lcal| ε 輸出 G 結束 phigh= pout outh i g hpp ? 2l o wh i g hGGG?? 計算毛細管長 Lcal | Lcap Lcal| ε 圖 3 4
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