В этом примере моделируется цикл парокомпрессионного охлаждения с использованием двухфазных компонентов текучей среды. Компрессор приводит в действие R-134a хладагент через конденсатор, расширительный клапан и испаритель. Горячий газ, выходящий из компрессора, конденсируется в конденсаторе посредством теплопередачи в окружающую среду. Давление падает при прохождении хладагента через расширительный клапан. Падение давления снижает температуру насыщения хладагента. Это позволяет ему кипеть в испарителе, когда он поглощает тепло из холодильной камеры. Затем хладагент возвращается в компрессор для повторения цикла. Контроллер включает и выключает компрессор для поддержания температуры холодильной камеры в пределах полосы вокруг требуемой температуры.
На этом рисунке показаны характеристики холодильного цикла с течением времени, включая давления, температуры, энергетические потоки и массовые потоки. Это показывает, что этот холодильный цикл работает при соотношении давлений компрессора около 5,5. Коэффициент производительности, который представляет собой отношение отводимого тепла к потребляемой мощности компрессора, составляет приблизительно 4.
На этом рисунке показано качество пара в каждой из четырех точек холодильного цикла. Это показывает, что при включении компрессора испаритель поглощает достаточное количество тепла из холодильной камеры для полного испарения хладагента. Затем конденсатор доводит качество пара до примерно 0,02. Испарение происходит в расширительном клапане таким образом, что хладагент поступает в испаритель с качеством пара около 0,4.
Этот рисунок показывает эволюцию состояний текучей среды в цикле охлаждения во времени. Четыре точки холодильного цикла (вход компрессора, вход конденсатора, вход расширительного клапана и вход испарителя) показаны на диаграмме энтальпии давления. Пунктирные контурные линии указывают температуру, а серая кривая представляет купол насыщения.
Следующие две фигуры изображают свойства текучей среды хладагента R-134a как функцию давления (p) и специфической внутренней энергии (u) и как функцию давления (p) и нормализованной внутренней энергии (unorm) соответственно. Жидкость представляет собой
переохлажденная жидкость, когда -1 < = unorm < 0;
двухфазная смесь, когда 0 < = unorm < = 1;
перегретый пар, когда 1 < unorm < = 2.
Данные о свойствах текучей среды предоставляются в виде прямоугольной сетки в p и unorm. Поэтому сетка в терминах p и u является непрямоугольной.
Данные о свойствах R-134a жидкости можно найти в r134aPropertyTables.mat.
