作为一种简单有效的节流元件,毛细管广泛应用于小型制冷系统中,起着流量控制和降温降压的作用,它与压缩机之间的流量平衡直接影响到系统蒸发温度,从而使制冷系统的制冷量、输入功率和性能系数产生变化.在制冷系统实际运行过程中,毛细管的工作特性对整个系统性能的影响十分重要,因此,对其流动过程进行深入的理论分析,将有利于整个制冷系统的匹配设计和高效运行.另外,传统上毛细管设计的工质为R12、R22等CFC和HCFC类制冷剂.随着人们对臭氧层空洞现象以及大气温室效应的日益关注,由CFCs问题所带来的制冷剂替代的迫切性,使得在目前过渡时期,对新出现的诸多替代工质工作特性的毛细管研究成为制冷系统优化的关键,因此,对其机理作全面的分析计算显得尤为必要.基于以上原因,需要建立起反映毛细管热力学及流动特性的各种数学模型.尽管毛细管结构简单,但制冷工质在其中的流动过程及传热现象却相当复杂.根据在实际装置中安装和换热情况的不同,毛细管可分为绝热和非绝热两类,对于裸露在空气中的毛细管,可以视之为绝热,而非绝热毛细管则是将毛细管和压缩机吸气管组成一个换热器,从而提高了制冷系统的制冷效率,同时也降低了压缩机遭液击的风险.该文首先基于均相流和分相流假设分别建立起较为完善的数学模型,以此为基础编制了毛细管仿真程序,通过程序模拟结果分析部分换热状态下毛细管的工作特性,以及影响其性能的结构参数和热力参数.重点分析以下两种情况:Ⅰ.热交换段开始于过冷液体单相区;Ⅱ.热交换段开始于气液两相区.模拟结果显示在这两种情况下,非绝热毛细管工作特性有着很大的差异,通过研究各分析参数沿毛细管长度方向的分布,发现制冷剂在流动的过程中,热交换量与压力降的影响之间存在一个平衡,文章着重探讨了热交换段中部分制冷剂蒸气的重冷凝现象,并与绝热毛细管对比的基础上,该文最后总结了结构和热力参数对毛细管总长度的影响规律并绘制出相关变化曲线.