r410a电子膨胀阀流量特性的实验研究_1

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果R410A电子膨胀阀流量特性的实验研究叶奇昉陈江平陈芝久摘要：本文电子膨胀阀的流量特性进行了研究，实验测定了不同结构的电子膨胀阀在不同工况下的流量特性。在考虑膨胀阀的流通面积、阀头结构、膨胀阀进出口工况、制冷剂性质等参数的影响下，基于实验数据，拟合了R410A在指定工况下的流量特性关联式，获得的关联式与实际数据的相对偏差在-%—%之间。关键词：电子膨胀阀流量特性制冷剂1引言制冷系统中的节流机构与压缩机、冷凝器、蒸发器并称为制冷系统的“四大件”，是制冷系统中

2、必不可少的元件之一，起着节流降压的作用。它直接控制着蒸发器制冷剂的流量和蒸发器出口的过热度。节流机构与系统其它主要部件的良好匹配是改善系统运行并适应系统负荷变化的基础。由于毛细管和节流短管流通面均不可变，对于流量特性其影响因素相对较少。国内外研究者对流量特性研究较多[1-5]，并总结了许多流量特性的经验或半经验公式。Wolf[5]等对以R22,R134A,与R410A为工质的毛细管的流量特性提出了无量纲经验公式。Melo[6]等对以R12,课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一

3、定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果R134A,R600A为工质的毛细管的流量特性提出了经验公式。Kim[7]等人对以R22,R407C,R410A为工质的不同形状的毛细管流量特性提出了类似于Wolf的经验公式。以上三家的经验公式精度都较高。Aaron与Domanski[8]，Kim与O’Neal[9]针对以R22为工质，Choi与Kim[10]针对以R410A为工质的节流短管的流量特性提出了经验公式，其公式精度较高。而对于其它可变节流面积的节流机构—热力膨胀阀和电子膨胀阀，影响流量特性的因素较多，目前鲜有述及。新型制冷剂如R1

4、34A、R407C和R410A等的使用，不仅对膨胀阀制造企业带来了新的难题，对于膨胀阀的用户也带来了新的挑战。随着变频空调的日益流行，电子膨胀阀的应用越来越广泛。与传统的毛细管、节流短管以及热力膨胀阀相比，电子膨胀阀调节精度高，调节范围大等优点。但是，目前对于电子膨胀阀流量特性的研究还很薄弱。仍然采用水力学公式对它进行描述[11]：式中：为制冷剂流量，为流量系数为流通面积，为进口制冷剂的密度，、分别为膨胀阀进出口压力，课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的

5、课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果迄今为止，对影响节流机构流量特性的因素，众家说法不一，甚至出现了相互矛盾的说法。Kim与O’Neal[12]认为节流机构的流量特性与节流机构几何特性，入口条件，出口压力有关，并以此拟合出了节流短管的流量系数半经验公式。Singh[13]等人认为节流机构的流量特性不仅与上述因素有关，还与制冷剂物性有关。市川常雄[18]认为锥阀的流量系数与阀针的角度，阀的开度，节流通道直径等因素有关。笠井浩爾对阀进行了系统的进行了研究[19],并得出线性阀的流量系数不仅与工质的物性有关,还与阀的几何参数有关。Stone[20]认为球阀

6、的流量系数与雷诺数成指数关系：(2)、n的取值与阀的几何结构有关。阿武芳朗[21]等认为滑阀的流量系数不仅与Re数有关，而且与阀口开度，径向间隙等都有关系。[22]研究了热力膨胀阀的流量特性后认为流量系数与膨胀阀的几何特性无关，而与制冷剂物性以及进出口条件有关，并针对R22为制冷剂时提出了流量系数的经验公式：式中：ρ－制冷剂液体进口密度，kg/mν－制冷剂出口比容，m/kg而和[23]课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提

7、出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果则认为流量系数仅仅与工质的出口干度有关，并指出饱和的R12制冷剂液体通过薄刃锐孔节流时，实际流量与节流后的干度成线性反比。本文通过建立基于液环法的实验系统，对新工质R410A电子膨胀阀的节流特性进行研究，获得了膨胀阀流量系数与阀体几何结构，进出口条件以及制冷剂物性的关系。实验台及电子膨胀阀试样简介.1实验台简介图1为试验的原理图。图中,实验台的理论循环为1----1，实际制冷系统循环为----