跨临界CO2毛细管性能模拟：Churchill-Colebrook关联式的精确性

该篇论文深入探讨了"跨临界CO2制冷系统中绝热毛细管性能模拟研究"这一主题，发表于2011年的西安交通大学学报第45卷第11期。研究者王晶、赵远扬、李连生和王智忠合作，针对CO2制冷系统中的关键部件——绝热毛细管，建立了一维稳态分布参数模型。这个模型旨在理解并分析CO2在毛细管内的流动特性，如温度、压力、焓、熵和干度的沿程变化规律。 论文采用三种不同的摩擦系数关联式进行模拟，即Churchill、Colebrook和Bittle&Pate关联式。通过对比，发现Churchill和Colebrook关联式在模拟结果上的表现更优，92%的计算值误差保持在10%以内，显示出较高的精度。然而，Bittle&Pate关联式并不适用于CO2绝热毛细管的计算，因为它忽略了毛细管内壁的粗糙度这一重要因素，这可能会影响实际的热传递和流动特性。 研究还特别关注了四个主要影响因素：管径、入口压力、入口温度以及背压。作者揭示，背压对毛细管的质量流量影响相对较小，即使在发生堵塞的情况下，堵塞前后质量流量的差异也相对不大。这一发现对于优化设计和预测系统性能具有重要意义。 这篇论文的关键词包括跨临界CO2制冷系统、毛细管、模拟，其学科分类属于TB62，文献标志码为A，文章编号为0253-987X(2011)ll-0016-06。这项研究为理解CO2跨临界制冷系统中绝热毛细管的工作机制提供了有价值的数据和理论支持，对于提升制冷系统的效率和可靠性具有实际应用价值。