Двухфазное жидкое охлаждение
Этот пример демонстрирует цикл охлаждения сжатия пара с помощью двухфазных жидких компонентов. Компрессор управляет хладагентом R-134a через конденсатор, клапан расширения и испаритель. Горячий газ, оставляя компрессор уплотняет в конденсаторе через теплопередачу к среде. Перепады давления как хладагент проходят через клапан расширения. Понижение давления понижает температуру насыщения хладагента. Это позволяет ему вскипеть в испарителе, когда это поглощает тепло из отсека холодильника. Хладагент затем возвращается к компрессору, чтобы повторить цикл. Контроллер включает и выключает компрессор, чтобы обеспечить температуру отсека холодильника в полосе вокруг желаемой температуры.
Модель
Результаты симуляции от осциллографов
Результаты симуляции от Simscape Logging
Этот рисунок строит эффективность цикла охлаждения в зависимости от времени включая давления, температуры, энергетические потоки и массовые потоки. Это показывает, что этот цикл охлаждения действует в отношении давления компрессора приблизительно 5,5. Коэффициент эффективности, которая является отношением тепла, извлеченного к входной мощности компрессора, является приблизительно 4.
Этот рисунок строит качество пара в каждой из четырех точек на цикле охлаждения. Это показывает, что, когда компрессор включен, испаритель поглощает достаточно тепла из отсека холодильника, чтобы полностью выпарить хладагент. Конденсатор затем понижает качество пара до приблизительно 0,02. Испарение Flash происходит при клапане расширения, таким образом, что хладагент вводит испаритель в качестве пара приблизительно 0,4.
Анимация результатов Simscape Logging
Этот рисунок показывает эволюцию жидких состояний в цикле охлаждения в зависимости от времени. Четыре точки на цикле охлаждения (вход компрессора, конденсаторный вход, вход клапана расширения и вход испарителя) построены на схеме энтальпии давления. Точечные линии контура указывают на температуру, и серая кривая представляет купол насыщения.
Свойства жидкости
Следующие две фигуры строят свойства жидкости охлаждающего R-134a как функция давления (p) и определенная внутренняя энергия (u) и как функция давления (p) и нормировали внутреннюю энергию (unorm), соответственно. Жидкость является a
подохлажденная жидкость, когда-1 <= unorm <0;
двухфазная смесь, когда 0 <= unorm <= 1;
перегретый пар, когда 1 <unorm <= 2.
Данные о свойстве жидкости обеспечиваются как прямоугольная сетка в p и unorm. Поэтому сетка в терминах p и u является непрямоугольной.
Данные о свойстве жидкости R-134a могут быть найдены в r134aPropertyTables.mat.
