热泵系统节流装置制约特性研究硕士论文

《热泵系统节流装置制约特性研究硕士论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文热泵系统节流装置制约特性研究姓名：杨礼桢申请学位级别：硕士专业：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：王劲柏2011-01-18华中科技大学硕士学位论文摘要随着经济的发展以及人们生活水平的提高，热泵系统得到了越来越广泛的应用，进一步提高热泵系统运行效率、拓宽热泵系统运行工况是暖通空调领域重要的课题。在制冷系统中，当冷凝温度过低时，制冷系统会出现制冷量不足，蒸发压力过低等问题，对此有研究表明其原因是：节流装置两侧压差过小，导致系统制冷剂流量急剧减少，即制冷系统性能受节流装置所制约。本课题将节流装置对系统的制约问题进行延伸和拓

2、展，分别在蒸发器侧和冷凝器侧变工况条件下，研究节流装置对热泵系统的制约特性，同时提出合理的解决对策。本文以小型热泵热水器为对象，利用MATLAB建立其稳态分布参数模型，对热力膨胀阀和毛细管的制约特性进行了模拟研究。同时通过采用一种理想节流装置，与实际节流装置进行对比，分析了节流装置制约特性对热泵热水器的能耗影响。结果表明：对采用膨胀阀的热泵热水器，在蒸发器侧变工况条件下，系统制热量随蒸发器侧热源温度的升高而增大，但当热源温度升高到一定程度时，制热量趋于稳定，原因在于热源温度过高时，膨胀阀全开后不再具有流量调节能力，制冷剂流量趋于稳定，过热度上升，

3、蒸发器利用率降低；在冷凝器侧变工况条件下，随着冷凝器进水温度的降低，系统制热量变化不大，但当冷凝器进水温度降低到一定程度时，制热量急剧下降，原因在于冷凝温度较低时，膨胀阀前后压差过小导致系统制冷剂流量急剧减少。而理想节流装置能较好的拓展系统运行工况，提高系统制热性能。对采用毛细管的热泵热水器，在蒸发器侧变工况条件下，系统制热量随着蒸发器热源温度的升高而增大，但制热量增大的幅度随蒸发器热源温度的升高而减小，且在热源温度较高时，采用较短的毛细管，热泵系统的制热性能更好；在冷凝器侧变工况条件下，系统制热量随冷凝器进水温度的降低而减小，且冷凝器进水温度较

4、低时，采用较短的毛细管，热泵系统的制热性能更好。关键词：热泵热水器节流装置制约特性稳态模拟仿真I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofnationaleconomyandtheimprovementofpeople’slivingstandard,theheatpumpsystemiswidelybeingputintouse.Therefore,Furtherimprovetheheatpump’efficiencyandwidenitsrunningconditionbecomeanimportant

5、researchprojectinHVACfield.Whenthecondensingtemperatureistoolowinrefrigerationsystem,thereisabehaviorshowingthatthecoolingcapacityandtheevaporationpressureofthesystemwilldropdownrapidly.Aimingatexplainingthisbehavior,someresearchesfoundthereasonisthatthepressuredifferenceofex

6、pansiondeviceistoosmall,andthenleadtotherefrigerantflow’reducerapidlywhenthevalveopenscompletely.Thatmeanstheperformanceoftherefrigerationsystemisconstrainedbyexpansiondevice.Asanextensionofthesubjectdescribedabove,thetargetinthisstudyistoresearchtheexpansiondevice’constraint

7、characteristicsinheatpumpsystemundervariableconditions.Andsomeappropriatesolutionstothisproblemarepresented.Inthispaper,asteady-statedistributedparametermodelofsmallheatpumpwaterheaterisbuiltwithMATLABsoftware.Andsimulationsaboutconstrainingcharacteristicsofthethermostaticexp

8、ansionvalveandcapillaryareconducted.Incontrasttopracticalexpansionde