机房专用空调器启停过程动态数值模拟及启停损失分析

对于小型机房专用空调机，常用的温控方式多采用启、停方式。由于空调器在停机时高、低压侧压力趋于平衡，系统在启动时要重新建立压差，这造成了制冷系统的能量损失。因此分析制冷系统启、停动态过程对预测该过程造成的能量损失，进一步预测空调机的季节性能具有重要意义。周子成采用均相流模型，不考虑气、液两相之间的速度滑移，计算了制冷系统启动过程中制冷剂参数及房间温度变化曲线。杨昭等假定启动过程中制冷量按指数规律分布，并假定启动过程单位时间耗功率与稳态时相同，得出了启、停周期内制冷量损失率的变化规律。本文采用分相流模型来建立换热器动态数学模型，计算了空调系统启、停动态过程参数变化，并分析了由此而引起的能量损失。

1、制冷系统的动态数学模型

1.1 换热器数学模型

换热器数学模型方程包括管内工质、管壁及肋片和管外侧空气三部分。

1.1.1 单相区数学模型

当工质处于过热蒸气段或者过冷液体段时，可归结为单相区。其质量守恒、动量守恒及能量守恒方程为：

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