白癜风会治好吗 http://m.39.net/disease/a_5602607.html制冷系统的节流机构主要有毛细管、节流短管、热力膨胀阀和电子膨胀阀等。目前，随着人们对系统能效和舒适性要求日趋严格，电子膨胀阀以其调节范围大，控制精度高等优点已成为中小型制冷系统的不二选择。而毛细管作为最简单的节流机构，具有稳定可靠、成本低等优点，在冰箱、特定用途空调等制冷系统仍然有较大占比。比如笔者最近接触到的工程用热泵热水器机组就采用毛细管的节流方案，利用这个机会本文将详细介绍下目前常用的几种毛细管长度计算方法。在求解毛细管长度之前我们先来了解一下毛细管内部的流动换热。毛细管内详细流动过程如上图所示，过冷液体冷媒在毛细管中绝热膨胀过程可区分为明显的两段。前一段为液体段(A-B)，在这一段中随着压力的降低液体的过冷度不断减小，并最后变为饱和液体。后一段为气液两相段(B-C)，在这一段中随着压力的降低有部分液体转化为蒸汽，并最后由毛细管流出进入蒸发器中。在液体段中，因液体的比容变化不大，由能量守恒关系式可以得出制冷剂液体的焓不变，因而温度也基本恒定不变。同时因流速不变，其压力沿管长将直线降低。液体段结束后即进入气液两相流动。在气液两相流动中，随着压力的降低，液体不断气化，气液混合物的比容和流速不断增大，因而焓值不断减小，这也可以由能量守恒关系式推知。因有流动阻力存在，势必要使一部分动能消耗于摩擦并转化为热量，反转来被制冷剂吸收，使其焓值回升。因而这种膨胀过程不可能是等熵的，制冷剂的熵值将不断增大。所以，从热力学观点来分析，实际毛细管内的气液两相流动过程是介于等焓和等熵之间的膨胀过程。需要特别指出的是，对于上述绝热流动过程，在管径D，管长L及制冷剂在进口前的状态参数均已给定的情况下，制冷剂的流量密度g及出口压力P2是随着背压即蒸发压力Pe而变。当Pe不太低时，P2始终同Pe相等，流量密度g也随着Pe的降低而不断增大。但当Pe降低到某一数值以下时，流量密度g并不是无限增大，而是在管道出口将出现临界状况，此时毛细管出口处的状态参数将保持不变（出口压力为Pcrit，且PcritPe），流速等于当地情况下的声速，而流量密度g达到最大值且不随Pe的降低而变化，此后制冷剂将在管外自由膨胀到Pe，即进入蒸发器中。图中C-D为管外的自由膨胀，点D以后为蒸发器内的过程。目前针对毛细管长度的求解方法主要三大类：（1）图解法；（2）经验公式法；（3）热力学分析法。一、图解法图解法大体思路是由大量实验得出系统变量、毛细管直径和毛细管管长数据，再把这些数据绘制成曲线，使用时直接对照曲线查询即可，如下面陈芝久老师给出R12和R22冷媒的曲线图：二、经验公式法经验法是根据大量实验得出系统变量、毛细管内径和毛细管长度数据，再根据这些数据拟合出关系式，使用时根据对应关系式直接求解即可，如下面陈芝久老师介绍的公式：另外张春路老师也介绍了一种毛细管长度求解的经验关系式：三、热力学分析法热力学求解法是基于工程热力学和流体力学基本流动原理做出的准确求解法，热力学分析方法需要做如下假设：1在管道的任一截面上制冷剂均处于热力学平衡状态，为饱和的气液混合物；2气液两相混合均匀、同速流动，无相间滑移现象。对于小口径毛细管中的气液两相流动这两个假设是基本上符合实际情况的。根据以上假设可以得到如下关系式：根据上面分析毛细管内流动分为液体段和两相段，对于长度求解我们也分别求解液体段和两相段。（1）液体段液体段可视为不可压缩流动，比容、焓值、温度和摩擦系数均不变，由此可以得到液体段长度：公式中Δp为进口压力和饱和压力之差，摩擦系数f采用Churchill关联式计算，此处不再列出详细公式，具体可参阅本