Динамическая модель парокомпрессионной системы охлаждения энергетических машин

Abstract

This article presents a dynamic model of a vapor-compression cooling system, considering the mass of the working medium contained in the volume of the heat exchanger-evaporator, the heat exchanger-condenser, and the dynamics of the vapor content of the working medium at the inlet to the heat exchanger-condenser. The author has revealed and explained the presence of “dips” in the transient characteristics of temperature and evaporation pressure at the first second after the system start from standby mode, as well as the influence of the initial values of the ambient temperature on them. He shows that in order to study the transient characteristics of vapor-compression cooling systems, it is necessary to use criterial heat transfer equations that take into account the entire two-phase flow mode map during boiling, as well as to account for the overheating zones and possible supercooling of the working medium at the compressor outlet and inlet.

Представлена динамическая модель парокомпрессионной системы охлаждения, дополнительно учитывающая массу рабочего агента содержащегося в объеме теплообменника-испарителя, теплообменника-конденсатора и динамику паросодержания рабочего агента на входе в теплообменник-конденсатор. Выявлено и объяснено наличие «провалов» в переходных характеристиках температуры и давления испарения на первой секунде после пуска системы из состояния ожидания и влияние на них начальных значений температуры окружающей среды. Показано, что для исследования переходных характеристик парокомпрессионных систем охлаждения необходимо использовать критериальные уравнения теплоотдачи, учитывающие всю карту режимов двухфазного течения при кипении, а также учитывать зоны перегрева и возможного переохлаждения рабочего агента на выходе и входе компрессора.