新型文丘里分液頭用于客車空調(diào)的實(shí)驗(yàn)研究

吳俊云 陳 旭 熊國(guó)輝 黃定英 黃國(guó)強(qiáng)

(1 上海昶協(xié)實(shí)業(yè)有限公司 上海 201199；2 上海加冷松芝汽車空調(diào)股份有限公司 上海 201108)

空調(diào)是建筑設(shè)備中的能耗大戶，空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。提高空調(diào)換熱器的效率成為空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵。如何提高蒸發(fā)器的傳熱效率，有效利用傳熱面積和降低制冷工質(zhì)充注量已成為空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能熱點(diǎn)問(wèn)題。

在蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)中常采用分液頭將制冷劑分成幾個(gè)流路，使每個(gè)流路的制冷劑分配均勻并實(shí)現(xiàn)完全蒸發(fā)，并保持最佳流速，達(dá)到最佳的換熱效果[1]。而分液頭直接影響蒸發(fā)器各流路的制冷劑流量。在理想工作狀態(tài)下，分液頭分流后的各流程制冷劑均勻且流量和干度相同。但在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)氣液兩相分離和進(jìn)入各蒸發(fā)器各流程的制冷劑流量不均，導(dǎo)致各流程制冷劑蒸發(fā)不均，各流程出口過(guò)熱不均，甚至可能不完全蒸發(fā)，供液量少的流程較早進(jìn)入過(guò)熱區(qū)，處于過(guò)熱區(qū)的傳熱系數(shù)大幅降低，該部分傳熱面積不能被充分利用，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器效率降低[2-7]。S.Lalot等[4]研究表明，制冷劑分配不均引起的換熱器效率下降可高達(dá)25%，同時(shí)還會(huì)引起蒸發(fā)器出風(fēng)溫差增大，蒸發(fā)器表面不均勻結(jié)霜等問(wèn)題，影響整個(gè)制冷系統(tǒng)的工作性能。在制冷系統(tǒng)中，分液頭是一個(gè)小部件，但卻可能是系統(tǒng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵，分液頭的分流性能對(duì)制冷系統(tǒng)的整體性能有重要影響。影響分液頭流量分配特性的因素較多，不僅與分配器種類、幾何結(jié)構(gòu)、安裝位置等相關(guān)，還與制冷劑質(zhì)量流量、進(jìn)口干度以及流型等相關(guān)[2,7-14]。J.M.Choi 等[9]實(shí)驗(yàn)研究了一分三流路管路內(nèi)部R22的分布不均和外部空氣流動(dòng)不均對(duì)蒸發(fā)器換熱性能的影響，得到分流不均導(dǎo)致蒸發(fā)器換熱效率降低的結(jié)論。Wen Maoyu等[10]研究表明文丘里接光管分流器分流性能最好。S.B.Saad等[11]對(duì)氣液兩相流在分流器的分配和流動(dòng)機(jī)制進(jìn)行CFD模擬計(jì)算，并采用可視化實(shí)驗(yàn)及壓降測(cè)試進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果較好地預(yù)測(cè)了氣液分配不均現(xiàn)象。高晶丹等[12]通過(guò)測(cè)量在不同空氣/水流量及不同安裝角度下，3種不同分液頭各出口液相流體的流量，得到兩相流體流量和安裝角度對(duì)分液頭性能的影響。于博等[13]針對(duì)制冷劑圓錐式分液頭分配性能進(jìn)行研究。高揚(yáng)等[14]采用數(shù)值仿真和空氣-水實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法評(píng)價(jià)了常用分配器的分流性能，提出插孔式分配器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，并利用空調(diào)整機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)效果。

大多數(shù)研究集中在分流均勻性研究及分液頭對(duì)空調(diào)整機(jī)系統(tǒng)性能的影響方面，且是針對(duì)現(xiàn)有幾種結(jié)構(gòu)的分液頭進(jìn)行研究。分液頭的結(jié)構(gòu)型式和種類很多，不同結(jié)構(gòu)型式分液頭的應(yīng)用場(chǎng)合可能不同，本文的對(duì)比研究針對(duì)文丘里型分液頭。由于加工方式及加工成本的局限性造成現(xiàn)有文丘里型分液頭的結(jié)構(gòu)存在許多不合理因素，這些不合理的因素具有隨機(jī)性，幾乎不能消除，對(duì)于同一批加工的分液頭，在安裝時(shí)，也很難保證對(duì)應(yīng)分液孔的阻力特性相同。若分液頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)不確定性的缺陷無(wú)法避免，研究蒸發(fā)器優(yōu)化及均勻蒸發(fā)問(wèn)題的實(shí)際意義不充分。如果在確保分液頭分液特性的穩(wěn)定性和可靠性的基礎(chǔ)上研究分液頭的安裝角度及蒸發(fā)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)等問(wèn)題則更有實(shí)用意義。因此，性能優(yōu)良的分液頭的各分流孔阻力特性應(yīng)相等且恒定，在不同工況下均能保持性能良好。具有優(yōu)良分流性能的分液頭可使蒸發(fā)器具有最佳換熱性能。

本文針對(duì)目前應(yīng)用比較廣泛的文丘里分液頭，提出了一種新型專利CX文丘里型分液頭[15-16]，并與現(xiàn)有的文丘里型分液頭在同一客車空調(diào)系統(tǒng)上進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究?jī)煞N分液頭對(duì)蒸發(fā)器及整個(gè)系統(tǒng)性能的影響，對(duì)比兩種文丘里型分液頭的分液性能的優(yōu)劣，分析新型專利CX文丘里型分液頭的分液均勻性對(duì)系統(tǒng)性能的提升效果。

1 CX分液頭與現(xiàn)有分液頭結(jié)構(gòu)

圖1(a)和圖1(b)所示為新型CX文丘里分液頭原理及實(shí)物，該分液頭是一種具有流線型光滑內(nèi)壁組合式的完整文丘里分液頭，由兩部分組成：文丘里噴射進(jìn)口和分液頭本體。文丘里噴射進(jìn)口由弧面及與弧面相切的錐面組成，分液頭本體內(nèi)分流錐也是光滑的錐面與分液孔有切弧過(guò)渡。分液頭內(nèi)部流道光滑無(wú)毛刺，易于加工，可以減少各種加工隨機(jī)因素，易于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的均流特性，使高效的蒸發(fā)器設(shè)計(jì)變得更容易?，F(xiàn)有的文丘里分液頭如圖1(c)所示，該分液頭實(shí)為一種半文丘里入口結(jié)構(gòu)，內(nèi)部毛刺眾多，而且存在許多刀鋒薄壁，由于加工鉆頭末梢飄移，各分液孔延伸至分流錐不可能匯聚成一點(diǎn)。

圖1 文丘里分液頭原理與實(shí)物Fig.1 The principle and products of Venturi distributor

2 實(shí)驗(yàn)方案

為了研究不同分液頭對(duì)系統(tǒng)性能的影響，選用一臺(tái)專門用于部件實(shí)驗(yàn)的頂置式客車熱泵空調(diào)，額定制冷量為22 kW，制冷劑為R410A，充注量為7.5 kg，系統(tǒng)采用臥式變頻壓縮機(jī)和電子膨脹閥，在客車空調(diào)性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)(焓差法實(shí)驗(yàn)臺(tái))上進(jìn)行兩種分液頭的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。壓縮機(jī)、室外換熱器與室內(nèi)換熱器的進(jìn)出口處均布置有Pt100鉑電阻溫度傳感器和壓力傳感器，用于測(cè)量各處的壓力與溫度；風(fēng)量由風(fēng)機(jī)控制并借助焓差性能實(shí)驗(yàn)室風(fēng)洞內(nèi)的噴嘴進(jìn)行測(cè)量，在室內(nèi)換熱器制冷劑分路出口管壁及分液頭進(jìn)出口處等均布置熱電偶，測(cè)量制冷劑溫度。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖2所示。對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，只更換分液頭，系統(tǒng)的其他組件均相同?？蛙嚳照{(diào)系統(tǒng)中有兩片系統(tǒng)蒸發(fā)器，分別對(duì)置安裝在回風(fēng)口兩側(cè)，與一只分液頭相連。由于安裝空間的限制，分液頭只能水平安裝固定在兩片蒸發(fā)器的連接板中間。為方便更換，分液頭進(jìn)口用螺紋與電子膨脹閥出口相連，分液頭的分液管與蒸發(fā)器用黃銅納子連接，替換分液頭所有連接管路的管徑及長(zhǎng)短等均對(duì)應(yīng)相同。對(duì)比實(shí)驗(yàn)工況為標(biāo)準(zhǔn)工況，壓縮機(jī)頻率相同均為70 Hz，蒸發(fā)風(fēng)量和冷凝風(fēng)量控制恒定：蒸發(fā)風(fēng)量為(4 640±30)m3/h、冷凝風(fēng)量為(8 740±50)m3/h，電子膨脹閥開(kāi)度可以自動(dòng)和手動(dòng)調(diào)節(jié)，過(guò)熱度可以設(shè)定。實(shí)驗(yàn)控制變量單一：分別控制過(guò)熱度和電子膨脹閥開(kāi)度。

圖2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)Fig.2 Comparative experiment system

該性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)每年定期經(jīng)過(guò)合肥通用機(jī)械研究院檢驗(yàn)與標(biāo)定，每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均為在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)過(guò)5次采集后的平均值，最大程度減少了各種誤差，保證了對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的客觀性與可靠性。實(shí)驗(yàn)測(cè)量參數(shù)范圍和精度如表1所示。

表 1 實(shí)驗(yàn)測(cè)量參數(shù)的范圍和精度Tab.1 Experimental parameter scope and accuracy

3 結(jié)果分析

下文各圖中出現(xiàn)的New和Old分別表示采用新型CX分液頭的制冷系統(tǒng)和采用現(xiàn)有文丘里分液頭的制冷系統(tǒng)。

3.1 過(guò)熱度

圖3～圖9所示分別為兩個(gè)系統(tǒng)的過(guò)冷度、閥后溫度、電子膨脹閥開(kāi)度、分液頭溫降、吸氣溫度等隨過(guò)熱度的變化。

由圖3可知，相同的過(guò)熱度下，新型CX分液頭系統(tǒng)中，過(guò)冷度增大約1～2 ℃，在一定過(guò)熱度范圍內(nèi)，隨著過(guò)熱度的增加，新分液頭系統(tǒng)的過(guò)冷度增幅更大。

由圖4和圖5可知，兩個(gè)系統(tǒng)中，閥后溫度隨過(guò)熱度變化相差很小。而新分液頭系統(tǒng)中吸氣溫度要高0.8～1 ℃，說(shuō)明新分液頭系統(tǒng)中制冷劑質(zhì)量流量相對(duì)較少。

圖4 閥后溫度隨過(guò)熱度變化Fig.4 Variation of temperature after EEV with superheat

圖5 吸氣溫度隨過(guò)熱度變化Fig.5 Variation of suction temperature with superheat

由圖6可知，分液頭溫降隨過(guò)熱度變化基本平穩(wěn)，新分液頭系統(tǒng)中分液頭溫降約為0.5～0.6 ℃，原分液頭系統(tǒng)中分液頭溫降約為1.2～1.4 ℃，兩者相差一倍以上。這說(shuō)明新CX分液頭阻力比原分液頭的阻力小50%以上，這可在一定程度上降低系統(tǒng)功耗，減少冷量浪費(fèi)。

圖6 分液頭溫降隨過(guò)熱度變化Fig.6 Variation of distributor temperature drop with superheat

由圖7可知，相同的過(guò)熱度下，兩個(gè)系統(tǒng)的膨脹閥開(kāi)度相差較大，新分液頭系統(tǒng)中膨脹閥開(kāi)度范圍較小，約為膨脹閥容量的一半，電子膨脹閥的開(kāi)度隨過(guò)熱度變化相對(duì)平穩(wěn)，而原分液頭系統(tǒng)中膨脹閥基本要開(kāi)到其容量的上限，閥的開(kāi)度隨過(guò)熱度變化斜率較大。說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中的電子膨脹閥對(duì)新分液頭系統(tǒng)而言容量偏大。新分液頭系統(tǒng)的膨脹閥開(kāi)度范圍為原分液頭系統(tǒng)的1/2，240脈沖時(shí)，過(guò)熱度為3.7 ℃，而原分液頭系統(tǒng)的膨脹閥開(kāi)度已達(dá)到上限，開(kāi)度為480脈沖時(shí)，過(guò)熱度為5.6 ℃，高于3.7 ℃。

圖7 電子膨脹閥開(kāi)度隨過(guò)熱度變化Fig.7 Variation of EEV opening with superheat

由圖8和圖9可知，隨著過(guò)熱度的變化，兩個(gè)系統(tǒng)制冷量及COP均有小幅波動(dòng)，但新分液頭系統(tǒng)的制冷量及COP均高于原分液頭系統(tǒng)，制冷量平均約高4%，COP約高2.6%，均存在一個(gè)最佳過(guò)熱度，本實(shí)驗(yàn)中新分液頭系統(tǒng)的最佳過(guò)熱度約為5 ℃，原分液頭系統(tǒng)最佳過(guò)熱度約為7 ℃。

圖8 制冷量隨過(guò)熱度變化Fig.8 Variation of capacity with superheat

圖9 COP隨過(guò)熱度變化Fig.9 Variation of COP with superheat

3.2 膨脹閥開(kāi)度

圖10～圖15所示分別為兩個(gè)系統(tǒng)過(guò)冷度、閥后溫度、閥開(kāi)度、分液頭溫降、吸氣溫度等隨電子膨脹閥開(kāi)度的變化。新分液頭系統(tǒng)的膨脹閥開(kāi)度集中在150～250脈沖之間，在240脈沖開(kāi)度時(shí)，新分液頭系統(tǒng)的過(guò)熱度只有3.7 ℃，原分液頭系統(tǒng)的過(guò)熱度為11.4 ℃，原分液頭系統(tǒng)的膨脹閥開(kāi)度集中在150～480脈沖之間變化。

由圖10和圖11可知，新分液頭系統(tǒng)的過(guò)冷度比原分液頭系統(tǒng)的過(guò)冷度大，且新分液頭系統(tǒng)的過(guò)冷度隨膨脹閥開(kāi)度變化斜率大，原分液頭系統(tǒng)過(guò)冷度變化較為平穩(wěn)。膨脹閥開(kāi)度在160～240脈沖之間變化時(shí)，新分液頭系統(tǒng)的過(guò)冷度及吸氣溫度變化敏感，過(guò)冷度由9.1 ℃單調(diào)降至7.7 ℃，吸氣溫度在33～23 ℃之間單調(diào)下降，原分液頭系統(tǒng)過(guò)冷度在7.8～7.6 ℃之間單調(diào)變化，吸氣溫度在33.2～25 ℃之間單調(diào)變化；膨脹閥開(kāi)度超過(guò)240脈沖時(shí)，由于新分液頭系統(tǒng)的過(guò)熱度過(guò)小，吸氣溫度急劇下降，實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)的開(kāi)度設(shè)定發(fā)生向關(guān)小的趨勢(shì)來(lái)回跳動(dòng)，而對(duì)原分液頭系統(tǒng)而言，膨脹閥開(kāi)度繼續(xù)開(kāi)到480脈沖，此時(shí)過(guò)冷度約為7.4 ℃，吸氣溫度仍在25 ℃以上。

圖10 過(guò)冷度隨電子膨脹閥開(kāi)度變化Fig.10 Variation of supercooling with EEV opening

圖11 吸氣溫度隨電子膨脹閥開(kāi)度變化Fig.11 Variation of suction temperature with EEV opening

由圖12可知，隨著膨脹閥開(kāi)度增加，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中參與運(yùn)行的制冷劑質(zhì)量流量增加，新分液頭系統(tǒng)的閥后溫度隨膨脹閥開(kāi)度變化敏感，變化范圍為17.5～18.3 ℃，原分液頭系統(tǒng)的閥后溫度變化平穩(wěn)，變化范圍為17.1～18.1 ℃。

圖12 閥后溫度隨電子膨脹閥開(kāi)度變化Fig.12 Variation of temperature after valve with EEV opening

由圖13可知，分液頭溫降隨膨脹閥開(kāi)度變化較小，新分液頭系統(tǒng)中分液頭溫降小，為0.5～0.6 ℃，而原分液頭系統(tǒng)中分液頭溫降大，約為1.2～1.4 ℃。

圖13 分液頭溫降隨電子膨脹閥開(kāi)度變化Fig.13 Variation of distributor temperature drop with EEV opening

由圖14和圖15可知，隨著膨脹閥開(kāi)度的變化，兩個(gè)系統(tǒng)制冷量及COP均有波動(dòng)，隨著開(kāi)度的增加，制冷量均有所增加，而COP變化似乎沒(méi)有規(guī)律，數(shù)據(jù)點(diǎn)較為擁擠，這與新分液頭系統(tǒng)的膨脹閥在小范圍調(diào)節(jié)有關(guān)，也可能與測(cè)試系統(tǒng)的能耗測(cè)試方式有關(guān)，存在較大誤差，但從定性的角度來(lái)說(shuō)，在保持原分液頭系統(tǒng)的額定風(fēng)量不變的情況下，新分液頭系統(tǒng)的制冷量及COP均高于原分液頭系統(tǒng)，用平均值來(lái)衡量：制冷量平均約高4%，COP平均約高2.6%，存在一個(gè)最佳開(kāi)度，新分液頭系統(tǒng)的膨脹閥最佳范圍為200～240脈沖，原分液頭系統(tǒng)的最佳開(kāi)度范圍為350～420脈沖。

圖14 制冷量隨電子膨脹閥開(kāi)度變化Fig.14 Variation of capacity with EEV opening

圖15 COP隨電子膨脹閥開(kāi)度變化Fig.15 Variation of COP with EEV opening

圖16所示為不同測(cè)點(diǎn)下蒸發(fā)器出口溫度分布。由圖16可知，新型CX分液頭系統(tǒng)的蒸發(fā)器各分路出口溫度相差較小，而原分液頭系統(tǒng)中蒸發(fā)器各分路出口溫度波動(dòng)較大，這說(shuō)明新分液頭的分液均勻性優(yōu)于原分液頭，但仍有一定差異，主要是由于客車空調(diào)蒸發(fā)器安裝空間限制及結(jié)構(gòu)造成，分液頭只能水平安裝，且回風(fēng)口四周擋水高于蒸發(fā)器底部，蒸發(fā)器下部存在風(fēng)壓陰影區(qū)，導(dǎo)致蒸發(fā)器下部風(fēng)速較小，上部空風(fēng)速較大。如果蒸發(fā)器的風(fēng)壓陰影區(qū)較少，且分液頭豎直安裝，效果將會(huì)更好。左右蒸發(fā)器分路出口溫度有較大差異，主要是左右風(fēng)道的阻力性能不同導(dǎo)致風(fēng)量差異造成的，也可能與風(fēng)機(jī)性能差異有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得的左右風(fēng)道的送風(fēng)溫度相差1 ℃以上。由于條件有限，在本次對(duì)比實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有分別測(cè)量左右風(fēng)道的送風(fēng)量，也不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比的客觀性。

圖16 不同測(cè)點(diǎn)下蒸發(fā)器出口溫度分布Fig.16 Evaporator outlet temperature distribution of different measuring points

由于實(shí)驗(yàn)機(jī)組為經(jīng)常實(shí)驗(yàn)的舊機(jī)組，各系統(tǒng)部件性能可能存在一定降低，機(jī)組的冷量不可避免的存在一定的衰減，但能通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從定性的角度分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

此外，由于采用機(jī)組的額定風(fēng)量來(lái)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有調(diào)節(jié)蒸發(fā)和冷凝風(fēng)量。但從實(shí)驗(yàn)機(jī)組系統(tǒng)的各參數(shù)隨電子膨脹閥開(kāi)度變化可以合理推測(cè)：對(duì)于新分液頭系統(tǒng)，在增加蒸發(fā)和冷凝風(fēng)量的情況下，和對(duì)比實(shí)驗(yàn)中相同的過(guò)冷度和過(guò)熱度時(shí)，膨脹閥開(kāi)度會(huì)加大，制冷量和COP會(huì)隨之增加，說(shuō)明新分液頭系統(tǒng)在匹配更大風(fēng)量的情況下，系統(tǒng)性能將會(huì)大幅提高。而原分液頭系統(tǒng)在額定風(fēng)量時(shí)，膨脹閥開(kāi)度已接近全開(kāi)，在增加風(fēng)量的情況下，系統(tǒng)性能將不會(huì)有顯著改善。

4 原因分析

本文對(duì)比的兩種不同的文丘里分液頭對(duì)制冷系統(tǒng)性能的不同影響主要體現(xiàn)在兩方面：分液頭自身結(jié)構(gòu)以及分液頭對(duì)蒸發(fā)器性能影響。

4.1 結(jié)構(gòu)影響

文丘里分液頭橫剖面結(jié)構(gòu)如圖17所示。由圖17可知，從橫截面形狀來(lái)看，新型CX分液頭為規(guī)則的圓形，其內(nèi)表面光滑呈流線型；而現(xiàn)有的分液頭斷面為梅花形，內(nèi)表面有許多難以根除的毛刺和刀鋒薄壁，這些結(jié)構(gòu)上的差異決定了兩者的性能存在許多不同。

圖17 文丘里分液頭橫剖面結(jié)構(gòu)Fig.17 Cross section structure of Venturi separator

CX分液頭內(nèi)表光滑，阻力特性恒定，阻力小，制冷劑經(jīng)過(guò)分液頭時(shí)溫降小，經(jīng)流線型文丘里進(jìn)口噴射之后漸擴(kuò)空間，有利于氣液充分混合；此外，內(nèi)表光滑無(wú)毛刺薄壁，固體雜質(zhì)無(wú)法破壞流道，加工一致性、可靠性好。

原分液頭內(nèi)表毛刺薄壁眾多，阻力大，制冷劑溫降大，進(jìn)口之后沒(méi)有漸擴(kuò)空間或空間有限(加工匯聚一點(diǎn)加工空間重合)，且毛刺薄壁眾多，不利于氣液充分混合，固體雜質(zhì)容易破壞內(nèi)表毛刺薄壁，改變流道的阻力特性，且是隨機(jī)的、不可預(yù)測(cè)，可靠性差，此外，分液頭內(nèi)部加工很難匯聚一點(diǎn)(破壁后鉆頭受力不均，產(chǎn)生擺動(dòng)，不確定性大)，難以保證加工一致性。

4.2 分液頭對(duì)蒸發(fā)器性能影響

CX分液頭的結(jié)構(gòu)特征及加工過(guò)程中容易保證其各分液通道阻力特性相同且穩(wěn)定，均勻分流也不受系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)等因素的影響?，F(xiàn)有的文丘里分液頭的結(jié)構(gòu)特征及加工過(guò)程決定了其分液通道阻力特性存在隨機(jī)性差異，分液頭旋轉(zhuǎn)任意一個(gè)角度后阻力特性及分流特性均會(huì)發(fā)生改變，而且分流特性也易受系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)等因素的影響。

蒸發(fā)器換熱特性取決于分液頭的分液特性與蒸發(fā)器本身特性，而蒸發(fā)器本身特性與其結(jié)構(gòu)及氣流組織(冷卻空氣)或載冷劑流向等有關(guān)，蒸發(fā)器本身的特性通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)容易達(dá)到。但與分液頭配合后，蒸發(fā)器能否發(fā)揮出設(shè)計(jì)的效能取決于分液頭的分流特性。

如果分液頭的分流特性恒定可靠，則蒸發(fā)性能只取決于蒸發(fā)器換熱特性，只要對(duì)換熱器根據(jù)其布置特征進(jìn)行優(yōu)化就能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，結(jié)果具有普遍性，易達(dá)到省材節(jié)能；如果分液頭的分流特性隨機(jī)不可測(cè)，就存在兩個(gè)變量(分液頭的分流隨機(jī)變量與蒸發(fā)器特性)交互影響，很難達(dá)到性能最優(yōu)，且優(yōu)化結(jié)果也難具有普適性。

CX分液頭的均勻性可讓設(shè)計(jì)者根據(jù)蒸發(fā)器風(fēng)量分配特性，改變流路阻力特性設(shè)計(jì)，控制每路出口過(guò)熱度，充分利用蒸發(fā)器傳熱面積，使系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制更可靠，從而提高系統(tǒng)的制冷性能。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)新型CX分液頭與現(xiàn)有文丘里分液頭在結(jié)構(gòu)、加工、特點(diǎn)方面對(duì)比分析及在客車空調(diào)上進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得到如下結(jié)論：

1)新型CX分液頭結(jié)構(gòu)及加工簡(jiǎn)單，且可最大限度保證加工的一致性和運(yùn)行的可靠性。

2)新型CX分液頭內(nèi)表光滑無(wú)毛刺刀鋒壁，固體雜質(zhì)無(wú)法破壞流道，阻力特性恒定，新型CX分液頭流線型文丘里噴射進(jìn)口有利于氣液充分混合，制冷劑流動(dòng)阻力減小了50%以上。

3)新型CX分液頭能有效提升系統(tǒng)冷量及COP，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上制冷量平均高約4%，COP平均高2.6%，電子膨脹閥的最佳開(kāi)度約為原系統(tǒng)的50%。

4)新型CX分液頭阻力特性的一致可靠性使蒸發(fā)器組件的性能僅取決于蒸發(fā)器換熱特性，只需根據(jù)其分布特征進(jìn)行換熱器優(yōu)化即可達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，結(jié)果具有普適性，省材節(jié)能。