论文标题:小型制冷装置毛细管可视化实验研究
Visualized Experimental Study of Capillary Tube in Small-scale Refrigeration Equipment
论文作者
论文导师 刘楚芸,论文学位 硕士,论文专业 制冷与低温工程
论文单位 浙江大学,点击次数 105,论文页数 111页File Size8421K
2006-02-01论文网 http://www.lw23.com/lunwen_304488667/
adiabatic capillary tube; two-phase flow; visualization; image manipulation
毛细管是制冷装置上广泛使用的一种节流元件，由于管内两相流体的存在，使得对毛细管的研究变得非常困难。以往绝大多数研究是通过测量毛细管内的温度、压力、流量等参数，间接地来分析毛细管内两相流流动特性，因此对毛细管内的两相流流动特性认识不够完善。随着摄像技术和数字图像处理技术的日趋成熟，使对微小的、高速运动的物体进行可视化研究变得可行，鉴于此，本文对绝热毛细管内的两相流进行了可视化研究。 主要做了以下4方面工作：(1)搭建了一套小型制冷系统和一套用于控制制冷系统冷凝水温度的恒温控制系统，通过改变冷凝水温度以及蒸发器进口空气温度，得到了一系列不同工况下的实验数据；(2)完成了一套图像采集系统的设计与组建，系统包括CCD摄像机、图像采集卡、点光源和计算机。运用该图像采集系统，实现了小型制冷装置毛细管的可视化。经过可视化实验，获取了管长方向上不同距离处的管内两相流流动状态图；(3)基于目前发展比较完善的绝热毛细管均相流模型，开发了用于计算管内两相流特性参数——干度和空泡率的数值计算程序，应用该数值计算程序计算得出了本实验中毛细管内的干度和空泡率沿管长方向上的分布曲线，为可视化研究提供了依据；(4)基于数字图像处理理论，开发了一套数字图像处理程序，结合图像处理软件IMAQ，对流动状态图进行了可视化处理，得到了流动状态处理图，并以此分析了管内两相流的流动特性，实现了小型制冷装置毛细管的可视化研究。
This paper represents the visualized experimental study on two-phase flow in capillary tube, including four parts of work as follows:1 Build a small-scale refrigeration system and a water-temperature controlling system to make the inlet water temperature of the condenser stable. Under the different working conditions, obtain a series of experimental data.2 Design and build an image acquisition system, including CCD camera, image acquisition chip, light and computer. Visualize the two-phase flow of refrigerant in capillary tube and obtain lots of two-phase flow images at different positions of the capillary tube with this system.3 Based on the homogeneous two-phase flow model, exploit a numerical simulation program to calculate degrees of dryness and vacuole along the capillary tube. The results of the simulation are the references to the image analysis.4 Based on the digital image manipulation theory, exploit a method to manipulate the two-phase flow images with the aid of IMAQ software. Analyze two-phase flow characteristics of refrigerant in capillary tube with the manipulated images.
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