重力供液制冷系统气液分离器的试验研究

发布时间：2018-02-06 05:52

  本文关键词： 重力供液 单液滴模型 气液分离器 R404A　出处：《天津商业大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：基于热虹吸原理，再循环重力供液系统依靠气液分离器静液面与蒸发器之间的高差形成供液压头，用以实现制冷系统蒸发器的超倍供液，大大提高了蒸发器的换热效率。气液分离器是重力供液制冷系统中的关键部件之一，气液分离器设计过小，将导致制冷剂气液两相分离不开，压缩机进气带液或蒸发器供液带气等一些列后期运行费用；若气液分离器设计过大，将大大增加了设备的初投资，设计方案也不会被接收。因此，合理设计气液分离器的结构形式是很有必要的。尤其对于重力供液系统来说，蒸发器供液动力由液柱压头提供，气液分离器结构形式直接影响到重力供液制冷系统的初投资、制冷剂充灌量以及系统的运行性能。因此，设计一种适用于重力供液制冷系统的气液分离器形式，对重力供液制冷系统的完善是很有意义的。 本文运用液滴动力学，对气液分离器内流场的单液滴进行了动力学分析，并将单液滴模型用于气液分离器结构的设计。采用数值模拟软件Fluent对气液分离器的内部流场进行分析，发现设计气液分离器同原气液分离器的内部流场规律一致，，气液分离器直径减小为原来的75%，气相出口截面平均液相体积分数变为1.0689108，对于实际制冷系统来说，其值是可以接受的。 改建重力供液制冷系统的试验装置，采用热平衡法测试不同气液分离器运行时，重力供液制冷系统的运行特性。本试验设置了6个试验工况，分析相同工况下不同气液分离器运行时，气液分离器形式对重力供液制冷系统的影响。 试验表明，气液分离器的结构形式对重力供液制冷系统的性能影响较小，由于分离器直径减小了25%，蒸发器内蒸发温度波动变的较为剧烈；分离器内制冷剂存储量大大减少，当液位处于控制液位时，分离器存储量仅为原来的19.1%。
[Abstract]:The gas - liquid separator is one of the key components in the gravity feed system . In this paper , the droplet dynamics is used to analyze the single droplet of the flow field in the gas - liquid separator , and the single - drop model is used in the design of the gas - liquid separator structure . The internal flow field of the gas - liquid separator is analyzed by using the numerical simulation software , the diameter of the gas - liquid separator is reduced to 75 % , and the average liquid - phase volume fraction of the gas - liquid separator becomes 1.0689108 , and the value of the gas - liquid separator is acceptable for the actual refrigeration system . In this paper , six test conditions are set up to analyze the effect of the gas - liquid separator on the gravity feed refrigeration system when different gas - liquid separators are operated under the same conditions . The experimental results show that the structure of the gas - liquid separator has less influence on the performance of the gravity liquid - supply refrigeration system , because the diameter of the separator is reduced by 25 % , the fluctuation of the evaporation temperature in the evaporator becomes more severe , and the storage capacity of the refrigerant in the separator is greatly reduced , and when the liquid level is in the control liquid level , the storage amount of the separator is only 19.1 % .

【学位授予单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB657

【参考文献】

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本文编号：1493739