本文針對(duì)間歇工作的高功率電子設(shè)備對(duì)冷卻系統(tǒng)的特殊需求,研制了一種以蒸氣壓縮制冷循環(huán)為基礎(chǔ)的復(fù)疊式儲(chǔ)能相變冷卻系統(tǒng),理論分析了系統(tǒng)的工作原理和工質(zhì)選擇原則,模擬計(jì)算了儲(chǔ)能器的運(yùn)行特性,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量了系統(tǒng)啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的冷卻能力和運(yùn)行性能。結(jié)果表明:機(jī)械泵啟動(dòng)時(shí),系統(tǒng)壓力先降低后升高,幅值為30 kPa,熱源啟動(dòng)時(shí),系統(tǒng)壓力先升高后降低并維持穩(wěn)定,系統(tǒng)的主要壓降發(fā)生在冷卻器中;儲(chǔ)液器在熱源啟動(dòng)時(shí),能有效儲(chǔ)存系統(tǒng)多余的工質(zhì),并間接控制冷卻器內(nèi)的相變溫度和壓力;儲(chǔ)能器在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,滿(mǎn)足系統(tǒng)換熱需求并維持機(jī)械泵入口5℃的過(guò)冷度,設(shè)計(jì)合理;系統(tǒng)的冷卻能力隨運(yùn)行時(shí)間逐漸降低,當(dāng)平均熱負(fù)荷超過(guò)10 kW時(shí),系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行5 min,滿(mǎn)足課題的設(shè)計(jì)要求。 

【文章來(lái)源】：制冷學(xué)報(bào). 2020,41(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

NH3和H2O物性對(duì)比

儲(chǔ)能器共有7排盤(pán)管疊加而成，其中，4排盤(pán)管負(fù)責(zé)制冷，3排盤(pán)管負(fù)責(zé)釋冷，兩者交叉排列。一級(jí)冷卻系統(tǒng)和釋冷盤(pán)管連接，二級(jí)冷卻系統(tǒng)和制冷盤(pán)管連接。釋冷盤(pán)管底部?jī)山M管路用作儲(chǔ)液器過(guò)冷換熱器的制冷循環(huán)。盤(pán)管外為整體釬焊波紋翅片，能有效增加釋冷過(guò)程中管外壁的接觸面積。翅片厚度為0.15 mm，翅片間距為3.2～3.4 mm。盤(pán)管外徑為8 mm，匯總管外徑為16 mm，盤(pán)管之間的軸心間距為25 mm，翅片外邊緣和儲(chǔ)能器外殼箱體內(nèi)壁留有10 mm的空隙;儲(chǔ)能器外殼有不銹鋼板材制作，整體裝水體積約30 L，最大儲(chǔ)能量為9 000 kJ。2 系統(tǒng)測(cè)量與數(shù)據(jù)分析

式中:cp為水的定壓比熱容，取4.2 kJ/(kg·℃);m為熱水桶內(nèi)水的質(zhì)量，kg;ΔT為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，水桶內(nèi)水降溫溫差，℃;Δτ為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，s。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，工質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入機(jī)械泵，在機(jī)械泵里獲得能量，壓力升高，再經(jīng)流量計(jì)測(cè)量流量后進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器。液態(tài)工質(zhì)在冷卻器內(nèi)吸收熱源的熱量，部分液態(tài)NH3變成氣態(tài)，循環(huán)工質(zhì)由液態(tài)變成氣液混合態(tài)，相變后的兩相工質(zhì)進(jìn)入儲(chǔ)能器，在儲(chǔ)能器中被冷卻后經(jīng)過(guò)濾器流入機(jī)械泵，完成一個(gè)循環(huán)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]航天機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)兩相流冷卻環(huán)路循環(huán)特性的研究[D]. 劉杰.上海交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3537735