物性状态方程在制冷压缩机中冷凝量的应用和计算

武姿廷 王瑞雪 计宇超（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳100869）

0 引言

在制冷压缩机的冷凝量计算作业中，一些小型的制冷系统通常采用的是一些全封闭往返复式的压缩机。在进行后续冷凝量的应用与计算过程中经常会通过考虑制冷压缩机内部具体热力过程来构建一个仿真型的模拟制冷压缩模型。而现阶段我国制冷压缩作业在实际仿真模拟过程中通常会采用通用制冷压缩机模型与对压缩机形成的控制溶剂建立能量方程与质量方程、物性状态方程等。当前，我们重点研究的是物性状态方程在制冷压缩机中冷凝量的应用和计算，进而在实际应用、计算过程中需要考虑到该物性状态方程的物理意义，以及该方程在制冷压缩机冷凝量计算过程中所处的地位，能否普遍适应等，这些都是我们在制冷压缩机冷凝量计算过程中所需要注意的地方。与此同时还需要严格要求计算步骤与计算结论的严谨性，实现计算收敛，将该技术应用到整个制冷压缩机的系统仿真作业中去。给以制冷压缩机停工一个较为稳定的动态模型，并通过相应实验予以证实。

1 物性状态方程的概述

物性状态方程又被称之为物态方程或状态方程，其主要用于表述热力学中不同函数参量之间的关系。通过物性状态方程，可以准确、科学的表述出不同物质的不同状态，例如表达水、冰、气的表达等。同时，根据物性状态方程还可以详细研究不同物体在不同状态间的转变以及其能耗变化等。例如，通过物性状态方程，可以研究水的三态是如何转变的，以及水的三态在转变过程中其中的能量变化是怎样的等数据信息。通过对这些信息的研究，可以有效增强不同物质以及不同状态物体的实际运用。虽然物性状态方程可以研究不同物体不同状态的数据信息以及其转变过程中的能量滨化，然而物性状态方程最适宜研究气体与液体之间的转变以及其两种状态下物体的相关信息。因此，在气态这一状态下的方程或研究气态与液态进行转变的方程大都均被称之为理想气体状态方程。这一命名并不是指物体在气态时最稳定或其能量最高，而是指在研究这一状态时，无性状态方程可以起到最为显著的作用。此外，物性状态方程也可以用于研究固体与气态或液态进行转变的情况。固体状态的研究往往不用于物质之间的能量变化或状态转变而是用于研究恒星、中子星内部的物质变化的研究。并且物性状态方程还可以用于研究固态与晶态之间的转变。研究这一状态或研究固态与晶态相互转变的物性状态方程同样也有一个类似的称呼，其被称之为理想流体方程。同样其被称之为理想流体方程，并不是由于其状态较稳定，恰恰相反流体这以状态是一个较为不稳定的状态，其随时有可能转化为晶态或固态。而其被称之为理想流体方程是由于在研究流体、固体以及晶太这一状态时，物性状态方程可以发挥出最大的优势。目前，所得知并运用的物性状态方程并不是最初的物性状态方程，而是不断补充、完善的物性状态方程。最初的物性状态方程又被称之为玻意耳-马略特定律，其主要被用于研究气态状态下不同物质的压强以及体积之间的关系。在之后，物性状态方程又被查理-吕萨克、道尔顿等人不断的完善。至今五行状态方程与最初的玻意耳-马略特定律相比，其不但可以对气态物质的压强以及体积进行研究，同时还可以研究固态、业态以及流体等不同状态之间物体的转变以及其能量流失，同时还可以对不同状态下物质的本身以及其内在原子、分子等进行分析、研究。物性状态方程的完善以及创新不但方便了我们对于不同物质不同状态的研究，同时也时我们可以在实际的生活中对不同物质状态之间的转变的能量变化规律进行运用，进而更好的丰富我们的生活，提高人们的舒适度。

2 物性状态方程在制冷压缩机冷凝量中的应用

随着社会经济发展水平的不断提升，人类社会生活质量水平也在随之不断提升。在现代社会中，制冷技术已经应用到了各行各业，同人们的日常生活息息相关。与此同时，人们对制冷压缩机的性能的要求也在随之不断上升，空调等产品进入人类社会中给以人类社会生活带来了巨大的舒适与便利。但需要注意的是我国的制冷技术领域有着巨大的可发展空间，传统吸收式的制冷温度在很大程度上限制了制冷压缩机的吸收制冷的应用范围，使其无法真正发挥出自身制冷系统的优势。为此，我们将一种全新的技术应用在了制冷压缩机冷凝量中，即物性状态方程，物性状态方程又被称之为物态方程或状态方程，其主要用于表述热力学中不同函数参量之间的关系。通过物性状态方程，我们可以准确、科学的表述出不同物质的不同状态，例如表达水、冰、气的表达等。这于制冷技术的提升有着很大的促进作用，将会大大开发出我国制冷压缩机技术的发展空间，解决当前该领域存在的制冷范围小的问题。现阶段，我们对该项物性状态方程的研究已经处于一个深入化研究阶段，并将其更好的应用在了制冷压缩机冷凝量的研究作业中，使得制冷压缩机在实际制冷作业中能够取得较好的制冷效果，使得制冷温度能够达到较低的温度。这将是我们最终研究制冷压缩机冷凝量的终极目标，相信在不久之后物性状态方程能够得到更好的优化，进而更好地应用在压缩机冷凝量的制冷作业中。

3 物性状态方程在制冷压缩机冷凝量中的计算

冷凝量是制冷压缩机中极为重要的参数之一，其关系到制冷压缩机的最低制冷温度以及制冷量等数据。而制冷压缩机中冷凝量的计算公式为冷凝量=冷却水流量*冷却水进出口温差，其中冷却水流量的单位为加仑/分钟，而冷却水进出口温差的单位为华氏度。因此为了可以提高制冷压缩机的制冷效率，我们就需要提高制冷压缩机压缩机中冷凝量的数值。而在保持冷却水流量不变的情况下，我们仅有通过提高冷却水进出口温差这一数据方能有效提高制冷压缩机中冷凝量的数值。冷却水进出口温差这一数值，我们可以通过使用物性状态方程进而使其冷却水在进出口的过程中发生状态变化，进而加大其温差。通过物性状态方程我们可以得知，其冷却水进出口温差与其流量以及压强等数据均有密不可分的关系，而上文曾提到，我们需要保障冷却水的流量不变。因此，在这里我们可以通过改变冷却水的容积系数以及其压强进而提高冷却水的进出口温差。制冷压缩机中其冷却水的计算公式为λ=1-C{[(p3+ap3)/p2]^1/m-1}，在本公式中，λ代表冷却水进出口的温度，而C冷却水流量，由于其冷却水的流量不能改变为一定制，因此我们这里采用常数C进行代替。而其中的p3、p2分别代表冷凝水进出口前后的压强，a代表制冷压缩机的转速，m为冷凝水进出口前后的质量，通过这一公式我们可以轻易的提高冷凝水进出口的温度差，进而提高制冷压缩机的冷凝量。

4 结语

综上，为了更好的研究物性状态方程在制冷压缩机中冷凝量的应用和相关计算，本文重点对物性状态方程进行了系统化的概述，分析了在制冷压缩机冷凝量的应用和计算环节中物性状态方程所起到的重要作用，并针对不同状态下的物性状态方程的计算情况进行了简单的分析。其次，我们就现阶段物性状态方程在制冷压缩机冷凝量中的具体应用进行了逐一论述，并对其计算原理进行表述。可以得出一个综合性的结论：物性状态方程的引入，将会在很大程度上方便制冷压缩机中冷凝量的计算和相关应用。