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因矿井灾变环境下电源使用条件苛刻,矿用可移动式救生舱制冷系统使用开放式二氧化碳无源制冷系统。极限工况下,现有的二氧化碳开放式制冷系统在运行中容易出现冷启动冰堵、过冷结霜及高湿过热等故障。针对极限工况故障的产生进行热力学分析,设计了一套新型开放式二氧化碳制冷系统。实验结果表明,新型系统可解决冷启动时流量过大问题,避免长时间运行产生的系统冰堵状况;高温低湿工况下提高蒸发器换热能力;低温高湿工况下减少蒸发器结霜量。