压缩机与制冷系统性能试验平台的研究

论文摘要

当前人们对制冷供热的需求与能源环境之间的矛盾日益突出，迫切需要提高压缩机和制冷系统的设计与制造水平，从而提高制冷系统能效比。因此，有必要开发出先进的测控系统对压缩机性能和制冷系统性能做出客观真实的评价。依据国家标准，由于两者性能测试方法的差异往往需要搭建不同的性能试验台分别对它们的性能进行测试。提出了一种新的性能试验平台的设计，既可通过制冷剂液体流量计法对压缩机性能进行测试，又可通过液体载冷剂法对制冷系统（冷水机组）性能进行测试，而且制冷剂侧和水侧的制冷量测试结果可互为校核，具有一定的应用价值。该试验平台主要由制冷循环、外部工况调节、计算机控制与数据采集、测控软件4个子系统组成，详细介绍了制冷系统各部件的选型设计、各测控点的分析、传感器和仪器仪表选型、通讯网络搭建、电气控制系统的设计等。该系统的特点是：自动化测试水平较高；可设置多种工况，并且压缩机频率可调、换热器和制冷剂可更换，因此可研究变工况下制冷系统的性能。用C#语言和Microsoft SQL Serve2005数据库完成了测控系统的软件开发。对软件需求进行具体分析，用面向对象的设计思想给出了软件的总体框架设计，详细描述了数据采集、数据库、用户界面、历史查询等模块的设计；制定了测试工况的稳定判据。最后，对系统软件与硬件做了调试，对压缩机和制冷系统性能进行了测试，并对结果进行了分析。应用结果表明：热平衡误差为1.71%；系统设计合理、运行可靠，功能和性能均达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 背景及意义
• 1.2 压缩机性能测试方法和研究状况
• 1.3 制冷系统性能测试方法和研究概况
• 1.4 测控系统的发展状况和趋势
• 1.5 制冷理论系统的发展概况
• 1.6 研究工作内容
• 1.7 本章小结
• 第2章 测试方法与试验台设计
• 2.1 测试方法和原理
• 2.2 被测制冷系统的设计
• 2.2.1 换热器选型设计
• 2.2.2 膨胀机构设计
• 2.2.3 过冷器设计
• 2.2.4 其他辅助设备设计
• 2.3 外部工况设计
• 2.4 系统总体设计和重要测控参数分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 计算机测控系统设计
• 3.1 控制系统总设计
• 3.1.1 计算机控制系统简介
• 3.1.2 测控系统整体结构分析和设计
• 3.2 通讯系统设计
• 3.3 电气控制系统设计
• 3.4 测点分析和仪器仪表选型
• 3.4.1 测试范围和测点要求
• 3.4.2 仪器仪表选型
• 3.5 数据采集板设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 测控系统软件设计
• 4.1 面向对象概述和开发环境
• 4.1.1 面向对象分析与 UML
• 4.1.2 开发环境
• 4.2 需求分析与总体设计
• 4.2.1 需求分析
• 4.2.2 系统总体设计
• 4.3 数据采集与通讯模块设计
• 4.4 数据显示系统界面设计
• 4.5 数据库模块设计
• 4.6 稳定判断与故障诊断模块
• 4.6.1 稳定判据规则设计
• 4.6.2 故障诊断系统设计
• 4.7 数据查询模块设计
• 4.8 本章小结
• 第5章 系统调试与试验结果分析
• 5.1 系统硬件调试
• 5.1.1 电气控制系统调试
• 5.1.2 水路系统调试
• 5.1.3 制冷系统调试
• 5.1.4 仪器仪表调试
• 5.2 系统软件调试
• 5.3 信号干扰分析与处理
• 5.4 测试过程和结果分析
• 5.4.1 测试步骤
• 5.4.2 测试结果及其分析
• 5.4.3 不确定度分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录