论文部分内容阅读
热泵空调器具有冷暖两用、节约能源的特点,是一种符合我国能源条件和居民消费水平的空调器。风冷热泵空调器的设计和运行需要面对的一个主要问题是冬季制热运行时在室外换热器表面会出现结霜现象,霜层不仅增加了热阻同时降低了空气流量,严重影响热泵空调器的性能。本文利用数值模拟和实验研究的方法对热泵空调器结霜工况下动态特性进行了分析,探讨了室外换热器结霜对其性能的影响,这对热泵空调器的除霜控制和优化设计具有一重要的意义和实用价值。本文建立了热泵空调器系统的稳态分布参数模型,并在此基础上将热泵空调器室外换热器的结霜视为准动态过程建立了制冷系统的动态分布参数模型。编制了计算程序,用有限差分法对制冷系统在结霜工况下的动态特性进行了数值计算。本文换热器模型采用分相流模型,毛细管模型采用均相流模型,并考虑了“闪点延迟”和“壅塞流”现象的影响,同时在模型中考虑了室外换热器表面结霜引起风量下降及换热器管排布置引起空气进口参数变化的影响。通过对制冷系统动态模型的数值求解,得出了热泵空调器在各种结霜工况下的动态特性及霜层在室外换热器上的分布情况。为了验证数学模型及计算方法的正确性,在焓差法实验台上对一台风冷热泵空调器在结霜工况下的性能进行了实验研究,测量了该空调器在不同室外温度、湿度条件下制热量、性能系数、结霜量随运行时间的变化及室外换热器壁面温度分布,在此基础上分析了进风温、湿度对室外换热器表面结霜量及热泵空调器性能的影响,初步探讨了热泵空调器室外换热器表面的结霜条件,为热泵空调器的除霜控制和优化设计打下了基础。理论计算结果与实验结果的比较表明二者基本相符,证明本文的数学模型及计算方法是可性的。