活塞型自力式三通阀的数学模型及其验证.pdf

知eum第48卷第18期
机槭工程学报
Vo1.48No.18
2012年9月
JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
S
2012
DOI:10.390l/JME.2012.18.130
活塞型自力式三通阀的数学模型及其验证
周德海吴成斌石文星王宝龙李先庭
(清华大学建筑技术科学系北京100084)
摘要:热管/蒸汽压缩复合空调机组应用于全年需冷空间时具有很好的节能效果,用于热管和制冷模式切换阀件对其可靠、
节能运行起着至关重要的作用。提出适用于热管/蒸汽压缩复合空调机组模式切换的活塞型自力式三通阀的结构;根据其工
作原理建立数学模型,对阀门切换时的动力学特性进行仿真研究,并建立活塞型自力式三通阀性能测试试验台对仿真结果进
行验证;仿真和试验结果吻合较好,表明所建模型能够较好地分析其模式切换时的动力学特性。
关键词:活塞型自カ式三通阀动力学特性仿真
中图分类号:TU831
Simulation and Test on the Dynamic Characteristic of Three-port
Piston Valve
ZHOU Dehai WU Chengbin SHI Wenxing WANG Baolong LI Xianting
(Department of Building Science, Tsinghua University, Beijing 100084)
Abstract: Combined air-conditioner by heat pipe and compression applied in spaces requiring annual cooling has good energy saving
potential. Three-port piston valve used for working mode switch of combined air-conditioner play an important role in running safely
and reliably A three-port piston valve applied for mode switch of combined air-conditioner by heat pipe and compression s
introduced Operating principle of hree-port piston valve is elaborated. To simulate the dynamic characteristic of three-port piston
valve, dynamic characteristic matematics model of tree-port piston valve is developed. The dynamic characteristic of switching
mode is simulated, from comparison of simulation and test results: the simulation results and experimental results can be well
identical, and the simulation model can be ensured to analyze the dynamic characteristic
Key words: Three-port piston valve Dynamic characteristic Simulation
自然冷源以降低空调系统的能耗已成为目前电信行
0前
业关注的焦点。热管/蒸汽压缩复合空调机组(简称
复合机组)是解决以上难题的有效地途径之一?,
随着互联网和网络商务的迅速发展以及计算也为类似基站的高发热量空间提供了全年冷却的节
机技术的日新月异,为之服务的通讯基站、互联网能技术方案。复合机组具有蒸汽压缩制冷循环模式
数据中心( Internet data center,IDC)机房等类的建筑(简称制冷模式)和制冷剂自然循环模式(简称热管模
也得到了长足发展。通信基站和DC机房内主要是式)。到目前为止,两种模式间的切换主要是采用
高发热量的通讯设备,为之服务的空调系统需要全①两只电磁阀3,②电磁阀+単向阀的实现,故
年制冷运行,导致其能耗增加和寿命缩短问题日益不可避免会出现电磁阀持续发热、自然循环时制冷
严重
剂将进入压缩机排气管等导致机组可靠性降低,以
提高空调系统的效率是推进基站和DC机房节及制冷循环时因电磁阀内漏导致机组能效降低等问
能的关键。如何在保证降温需求的前提下缩短空调题。因此,尚需要研发换向更为可靠、密封性能更
系统(确切说是压缩机)的运行时间,如何充分利用好的模式切换装置。
为此,笔者提出用活塞型自力式三通阀(简称三
国家自然科学基金(51176084)和国家杰出青年基金(512503)资助项
通阀)进行模式切换,以提高机组的可靠性和运行能
目。20110905收到初稿,20120315收到修改稿