自复叠制冷系统的组分在线测量方法

李银龙; 景栋梁; 刘国强; 晏刚

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (4) : 139 -147.

自复叠制冷系统的组分在线测量方法

李银龙, 景栋梁, 刘国强, 晏刚

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摘要

针对自复叠制冷系统运行过程中组分浓度难以实时连续测量的问题，提出了一种混合工质循环浓度在线测量方法，用于精确测量系统内组分循环浓度、热力学参数及系统能效。在线测量方法基于系统内部件的组分、质量和能量守恒关系，基于温度、压力、流量数据测量组分循环浓度。搭建自复叠制冷系统实验平台，在柜内温度-58.6～-40.4℃的实验工况下验证了在线测量方法的可行性，并与气相色谱单时静态采样方法对比验证组分在线测量方法的准确性。研究结果表明：温度是影响组分的关键参数，实验测试值与在线测量值偏差小于3 K,组分循环浓度的在线测量值与气相色谱采样测量值对比最大偏差为4.45%。不确定度计算结果显示，组分循环浓度的在线测量不确定度低于2.0%,能效比和制冷量的在线测量不确定度低于7.5%。所提在线测量方法能够准确预测自复叠制冷系统的组分循环浓度，与气相色谱单时静态采样相比，可获取组分浓度的动态连续变化趋势，为从组分层面深入分析混合工质热力系统的性能变化提供依据。