Двухфазное жидкое охлаждение
Этот пример моделирует цикл охлаждения с сжатием пара с использованием двухфазных жидких компонентов. Компрессор управляет R-134a хладагентом через конденсатор, расширительный клапан и испаритель. Горячий газ, выходящий из компрессора, конденсируется в конденсаторе посредством теплопередачи окружающему окружению. Давление падает, когда хладагент проходит через расширительный клапан. Падение давления снижает температуру насыщения хладагента. Это позволяет ему кипятить в испарителе, когда он поглощает тепло из холодильной камеры. Хладагент затем возвращается в компрессор, чтобы повторить цикл. Контроллер включает и отключает компрессор для поддержания температуры холодильной камеры в полосе вокруг желаемой температуры.
Модель
Результаты симуляции из возможностей
Результаты симуляции из Simscape Logging
Этот рисунок строит графики эффективности холодильного цикла с течением времени, включая давления, температуры, энергетические потоки и массовые потоки. Это показывает, что этот холодильный цикл работает при давлении компрессора около 5,5. Коэффициент эффективности, который является отношением тепла, извлеченного к входу степени компрессора, составляет приблизительно 4.
Этот рисунок изображает качество пара в каждой из четырех точек холодильного цикла. Это показывает, что, когда компрессор включен, испаритель поглощает достаточно тепла из холодильной камеры, чтобы полностью испарить хладагент. Затем конденсатор снижает качество пара примерно до 0,02. Испарение в расширительном клапане происходит таким образом, что хладагент входит в испаритель с качеством пара около 0,4.
Анимация результатов Simscape Logging
Этот рисунок показывает эволюцию состояний жидкости в холодильном цикле с течением времени. Четыре точки на цикле охлаждения (вход компрессора, вход конденсатора, вход расширительного клапана и вход испарителя) построены на схеме энтальпии давления. Пунктирные контурные линии указывают температуру, а серая кривая представляет купол насыщения.
Свойства жидкости
Следующие два рисунков строят графики свойств жидкости хладагента R-134a как функции давления (p) и удельной внутренней энергии (u) и как функции давления (p) и нормированной внутренней энергии (unorm), соответственно. Жидкость является
переохлажденная жидкость при -1 < = unorm < 0;
двухфазная смесь при 0 < = unorm < = 1;
перегретый пар при 1 < unorm < = 2.
Данные о свойствах жидкости предоставляются в виде прямоугольной сетки p и unorm. Поэтому сетка с точки зрения p и u является непрямоугольной.
Данные о R-134a свойствах жидкости можно найти в r134aPropertyTables.mat.
