船用空调仿真及实验研究

• 作 者: 赵静姝
• 发表日期: 2013年01期
• 关键词: 船用空调 实验研究 仿真 (?)分析 改进方案

近年来我国船舶工业发展迅速,带动了船用空调产量的提高。但目前船用空调广泛使用的R22制冷剂,对环境有一定的破坏作用,即将面临淘汰,最新《蒙特利尔议定书》要求规定,我国应在2030年全面淘汰包括R22在内的含氢氯氟烃,在船用空调中进行新型环保制冷剂的应用研究已刻不容缓。目前认为较有前途的船用空调替代制冷剂为R404A和R407C,这两种制冷剂ODP都为0,GWP也不高,环保性能良好,热力性质与R22比较相似,作为R22短期替代的选择,值得研究推广。随着计算机硬件和软件技术的飞速发展,计算机仿真技术已经成为空调产品开发的重要手段,与传统的经验实验相结合的开发方法相比具有开发周期短,开发成本低,开发效率高的优点。船用空调是高能耗设备,节能潜力巨大,在全球提倡节能环保的大背景下,.应用仿真技术对船用空调产品进行改进设计具有十分重要的现实意义。本文就针对某船用空调机组,进行了三种工质(R22、R404A、R407C)下的实验研究,并以实验数据为基础进行了R404A系统的稳态仿真研究和改进方案计算。首先针对R22、R404A、R407C三种制冷剂在船用空调中的使用进行了实验研究,将实验数据与国家能效标准比对,初步判断机组性能；其次建立制冷剂、水和湿空气的物性参数计算模型,用“三次方十系数”法建立了压缩机数学模型,用“稳态集中参数法”建立了冷凝器与蒸发器的数学模型,将膨胀阀控制流程融入系统仿真算法流程中建立了系统仿真数学模型；然后用MATLAB软件编制了系统仿真程序,实验数据与仿真结果的对比表明,两者具有较好的一致性；最后用(?)分析方法找出影响系统性能的关键部件,提出了四种关键部件的改进方案,用仿真程序预测出改进方案的性能,为该类系统的设计及改进工作提供参考。