一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法与流程

本发明属于制冷压缩机测试，具体涉及一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法。

背景技术：

1、当前，在容积式制冷剂压缩机性能测试方法中，第二制冷剂量热器法应用最为广泛；该方法主要使用电加热器产生的热量使压缩机平衡在测试工况之后的制冷量，并按照相应的方法修正测出的电加热量，以获得压缩机测试工况制冷量。在测试压缩机制冷量的流程中，因现有标准中量热器的漏热量和漏热系数标定方法尚不完善，致使测量方式不同、仪器精准度不同、环境波动与偏离、干扰因素等不稳定因素众多，会使测得的参数值具备诸多不确定因素。同时，因该方法内含第二制冷剂，存在工作压力高、容器耐压等级高、筒体质量大蓄热大及升降温惰性大等问题；同时在做低蒸发温度时被测压缩机制冷量小，而这时漏热量却更大，对系统的稳定性和被测机制冷量测量准确性影响大，也会使得实际漏热量及漏热系数等参数值的精准测试成为一贯以来所亟待改善的难题。而一旦测得的参数值尤其是关键参数值的准确性降低，势必会使得漏热修正的不确定性增大，自然又会不利于快速精确测量压缩机的制冷量。因此，亟待解决。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法，其能实现对冷盘管的换热量、量热器漏热量和量热器漏热系数乃至量热器漏热比这类关键参数值的准确测量，最终为压缩机的整机性能测试精度的提升提供基础保证。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法，其特征在于包括以下步骤：

4、s1.进行量热器模拟装置标定漏热量的测试：

5、量热器模拟装置内置冷盘管，且冷盘管出水口连通水箱的第一进口，水箱的第二出口经由水泵和流量计后连通至冷盘管的进水口处；还包括风冷冷水机组，风冷冷水机组的进口侧和出口侧分别连通水箱的第二进口和第二出口；

6、首先打开量热器模拟装置的电加热器，调节电加热器的加热功率，随后调节并稳定电加热功率使量热器模拟装置的内部压力p1，从而达到稳定状态；记录该稳定状态下量热器模拟装置内电加热器的功率q1、第二制冷剂饱和温度ts以及环境温度t；

7、通过下式计算量热器模拟装置的标定漏热量q和漏热系数f：

8、

9、f＝q/(ts-t)；

10、s2.进行量热器模拟装置在设定工况下的漏热传热测试：

11、s21.打开水泵，通过流量计设定进水流量q；

12、s22.调整量热器模拟装置中冷盘管的进水温度t1，开启风冷冷水机组，为水箱提供低于冷盘管进水温度t1的冷水，打开水箱的电加热器，使冷盘管进水温度t1达到设定进水温度；

13、s23.调节量热器模拟装置的电加热器的加热功率，使冷盘管出水温度t2达到设定出水温度；

14、s24.待进水流量q、冷盘管进水温度t1和冷盘管出水温度t2均数值稳定，记录此时量热器模拟装置内的功率q1、内部压力p1、内部温度t4、壁面温度t3、环境温度t，以及冷盘管进水流量q、冷盘管进水温度t1和冷盘管出水温度t2；

15、通过下式计算量热器模拟装置的实际漏热量qs和实际漏热系数fs：

16、qs＝qcρ(t2-t1)-q1

17、fs＝qs/(t4-t)

18、其中，c为水的比热容，ρ为水的密度；

19、s3.通过下式进行漏热比ξ的计算：

20、ξ＝100％*|(q-qs)/q|。

21、优选的，量热器模拟装置外壁处设置观测孔；在进行步骤s2的操作时，在观测孔处布置高速摄影设备，用于观测第二制冷剂蒸汽在冷盘管壁面冷凝过程。

22、优选的，还包括用于更换量热器模拟装置内的第二制冷剂种类的制冷剂回收装置。

23、优选的，冷盘管为铜管或者经过疏化表面处理的冷凝管。

24、优选的，所述步骤s1中，稳定状态还包括：第二制冷剂饱和温度ts比环境温度t高15℃，且环境温度t＜43℃，温度波动≤±1℃。

25、本发明的有益效果在于：

26、1)通过上述方案，本发明可实现对指定量热器内部工况的最大程度模拟，依靠同时控制流入量热器模拟装置内部冷盘管的进水流量和温度，配合量热器模拟装置内的电加热器，可实现量热器模拟装置内压力和温度分布的精准控制，从而最大化的排除因测量方式、仪器、环境波动与偏离、干扰因素等不稳定因素的影响。此外，本发明的操作步骤也极为简捷有效，使用方便，确保了指定量热器的内部冷凝传热规律测试的可行性，测试系统运行的稳定性亦可得到有效保证，实现了对各个关键参数值的精准测量目的，最终为压缩机的整机性能测试精度的提升提供基础保证。

27、2)本发明可通过观测孔，搭配高速摄影设备，可实现对量热器模拟装置内冷盘管壁面的冷凝机理的观察、拍摄和记录；不仅利于后期复盘，也能够对照当前现象来揭示当前所用的第二制冷剂的冷凝机理，为后期第二制冷剂的准确选取提供理论依据。

技术特征：

1.一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法，其特征在于：量热器模拟装置(10)外壁处设置观测孔(12)；在进行步骤s2的操作时，在观测孔(12)处布置高速摄影设备，用于观测第二制冷剂蒸汽在冷盘管(11)壁面冷凝过程。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法，其特征在于：还包括用于更换量热器模拟装置(10)内的第二制冷剂种类的制冷剂回收装置。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法，其特征在于：冷盘管(11)为铜管或者经过疏化表面处理的冷凝管。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法，其特征在于：所述步骤s1中，稳定状态还包括：第二制冷剂饱和温度ts比环境温度t高15℃，且环境温度t＜43℃，温度波动≤±1℃。

技术总结
本发明属于制冷压缩机测试技术领域，具体涉及一种基于量热器内制冷剂的冷凝传热规律模拟测试方法。本发明包括以下步骤：S1.进行量热器模拟装置标定漏热量的测试：S2.进行量热器模拟装置在设定工况下的漏热传热测试：S3.进行漏热比的计算。本发明能实现对冷盘管的换热量、量热器漏热量和量热器漏热系数乃至量热器漏热比这类关键参数值的准确测量，最终为压缩机的整机性能测试精度的提升提供基础保证。

技术研发人员：周坤,谢宝刚,谢鸿玺,刘骏亚,王顶东,于晓琳,付炜,包继虎,曹晨,许晓曦,郑明宇,陆磊,郭扬,沈鹏飞,罗田彦
受保护的技术使用者：合肥通用机械研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16