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长春农产品保鲜冷库建造
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安徽沃川制冷科技有限公司
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关于某制冷设备的制冷系数和制冷率的分析探讨
　　热漏的影响：考察从高温热源到低温热源的损失，每循环的热漏量为：Qi=ki（TH-TL）（5）其中ki为热漏系数；为循环周期，且有t1 t2（6）（3）回热损失的影响：以理想气体为工质的斯特林的工作伴有回热现象，但实际回热器中存在有限温差等不可逆因素，使得回热器的效率R不可能为1，必产生回热损失。
　　制冷系数和制冷率间的优化关系仅考虑热阻和回热损失时，制冷系数和制冷率R可分别为：=QLQH-QL=Q2-QR（Q1-QR）-（Q2-QR）=Q2-QRQ1-Q2（10）R=QL=Q2-QR（11）由（1）（4）及（6）、（7）可得R= c 1 cmTm2-TmH c|TmL-Tm2|（12）其中c=CP（1-R）Rln（V2/V1）（13）由（12）式根据优化原理RTm2=0，可导得制冷率R和制冷系数间的优化关系为：R= c 1 cmTmL-TmH c （ c 1 c）m 12 c（ c 1 c）m c 1 c 1（ c 1 c）m-12（14）再考虑热漏时，斯特林的制冷系数为：=QLQH-QL=QLQ1-Q2=QLQL QiQL QiQ1-Q2=QLQL Qi=RR ki（TH-TL）（15）其中利用了（8）、（9）式及制冷率R=QL/。而由（9）式可得：R=R ki（TH-TL）（16）根据（14）（16）式即可求出考虑热阻、热漏和回热损失时制冷系数和制冷率R间的优化关系为：R（ c 1） ki（TH-TL）R（ c） ki（TH-TL）mTmL-TmH=2[R（ c 1） ki（TH-TL）]m 12[R（ c） ki（TH-TL）]m-12 R（ c 1） ki（TH-TL）[R（ c） ki（TH-TL）m-1{1[R（ c） ki（TH-TL）]m-1 1[R（ c 1） ki（TH-TL）]m-1}（17）3特殊情况下的基本优化关系利用基本优化关系式（17），可导出斯特林制冷机在各种情况下的基本优化关系。这些关系反映了斯特林制冷机中各不可逆因素所带来的影响，它有助于对制冷机性能的深入分析和了解。
　　当Rki（TH-TL）时，这表明R越小时，热漏影响越严重。仅考虑回热损失时，ki=0，（17）式可简化为：=0-c（21）从（13）式知，只要R0，故要求：c1-RTLln（V2/V1）CP（TH-TL）=1-RcCP（23） 分析可知，当外界作功给定时，回热器的效率要足够高，否则制冷机将无法工作，这为斯特林制冷机的正常运转提供了必要前提。仅考虑热漏和回热损失时，（17）式可写成=R（0-c）R ki（TH-TL）（24）（24）式表明仅考虑热漏和回热损失时情况与仅考虑热漏的性质相似，也是R的单调增函数，只不过这时制冷系数的大界限为0-c，比0小。仅考虑热阻和回热损失时，ki=0，这时机的优化关系即为（14）式。由（14）式可看出，这时制冷率R在=0和=0-c时为零值，则在2零值间必存在一大值Rmax为工况较好状态。这表明回热损失使受热阻影响的斯特林制冷机的制冷系数和制冷率再次下降，以至下降为零。可见回热损失对斯特林制冷机的影响是不可忽略的。应用有间分析有助于对它的深入了解。仅考虑热阻和热漏损失时，c=0，（17）式可写成：[R（ 1） ki（TH-TL）R ki（TH-TL）]mTmL-TmH=R（ 1） ki（TH-TL）1 [（ 1）R ki（TH-TL）R ki（TH-TL）]m2（25）（8）如果同时考虑热漏和回热损失，且考察服从牛顿热传导规律下的热阻损失，这时m=1，则（17）式表达式简化为：c（1 c）R2--1{（1 c）TL-cTH-（1 2c）[R ki（TH-TL）]}R -1[R ki（TH-TL）]{TH-TL [R ki（TH-TL）]}2=0（26）其中=（ ）2，这表明（17）式包含了特殊导热规律下的结果，其结论具有一般性。
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