活塞型自力式三通阀的数学模型及其验证.pdf

第4 8卷第 1 8期 2 0 1 2 年9 月 机械工程学报 J OURNAL 0F MECHANI CAL ENGI NEERI NG V b1 ． 48 N O． 1 8 S e p ． 2 0 1 2 DoI l O ． 3 90 1 ／ J M E． 2 01 2 ． 1 8 ． 1 30 活塞型 自力式三通阀的数学模型及其验证木 周德海 吴成斌 石文星 王宝龙 李先庭 f 清华大学建筑技术科学系 北京 1 0 0 0 8 4 摘要热管／ 蒸汽压缩复合空调机组应用于全年需冷空间时具有很好的节能效果，用于热管和制冷模式切换阀件对其可靠、 节能运行起着至关重要的作用。提出适用于热管／ 蒸汽压缩复合空调机组模式切换的活塞型自力式三通阀的结构；根据其工 作原理建立数学模型，对阀门切换时的动力学特性进行仿真研究，并建立活塞型自力式三通阀性能测试试验台对仿真结果进 行验证；仿真和试验结果吻合较好，表明所建模型能够较好地分析其模式切换时的动力学特性。 关键词活塞型自力式三通阀动力学特性仿真 中图分类号T U8 3 1 S i mu l a t i o n a n d Te s t o n t he Dy na mi c Cha r a c t e r i s t i c o f Th r e e - p o r t Pi s t o n 场 l v e ZHOU De h a i WU Ch e ng bi n SHI W e n xi n g Ⅵ NG Ba o l o ng LI Xi a n t i n g De p a r t me n t o f B u i l d i n g S c i e n c e ， T s i n g h u a Un i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 0 0 8 4 Ab s t r a c t Co mb i n e d a i r - c o n d i t i o n e r b y h e a t p i p e a n d c o mp r e s s i o n a p p l i e d i n s p a c e s r e q u i r i n g a n n u a l c o o l i n g h a s g o o d e n e r g y s a v i n g p o t e n t i a 1 ． Th r e e p o r t p i s t o n v a l v e u s e d f o r wo r k i n g mo d e s wi t c h o f c o mb i n e d a i r - c o n d i t i o n e r p l a y a n i mp o r t a n t r o l e i n r u n n i n g s a f e l y a n d r e l i a b l y ．A t hre e - p o r t p i s t o n v a l v e a p p l i e d f o r mo d e s wi t c h o f c o mb i n e d a i r - c o n d i t i o n e r b y h e a t p i p e and c o mp r e s s i o n i s i n t r o d u c e d ． Op e r a t i n g p ri n c i p l e o f t h r e e p o rt p i s t o n v a l v e i s e l a b o r a t e d ． T o s i mu l a t e t h e d y n a mi c c h a r a c t e ri s t i c o f t hre e - p o rt p i s t o n v a l v e ，d y n a mi c c h a r a c t e r i s t i c ma t h e ma t i c s mo d e l o f t hre e - p o rt p i s t o n v a l v e i s d e v e l o p e d ． T h e d y n a mi c c h ara c t e ris t i c o f s wi t c h i n g mo d e i s s i mu l a t e d ，f r o m c o mp a r i s o n o f s i mu l a t i o n a n d t e s t r e s u l t s t h e s i mu l a t i o n r e s u l t s and e x p e rime n ml r e s u l t s c a n b e we l l i d e n t i c a l ， and the s i mu l a t i o n mo d e l c a l l b e e n s u r e d t o a n a l y z e t h e d yn a mi c c h ara c t e r i s t i c ． Ke y wo r d s T hre e p o rt p i s t o n v a l v e Dy n a mi c c h ara c t e ri s ti c S i mu l a tio n 0 前言 随着互联 网和 网络商务 的迅速发展 以及计算 机技术的日新月异，为之服务的通讯基站、互联网 数据中 t , I n t e r n e t d a t a c e n t e r ，I DC 机房等类的建筑 也得到了长足发展 。 通信基站和 I DC机房 内主要是 高发热量的通讯设备，为之服务的空调系统需要全 年制冷运行 ，导致其 能耗增加和寿命缩短问题 日益 严 重 [ 。 提高空调系统的效率是推进基站和 I DC机房节 能的关键。如何在保证降温需求的前提下缩短空调 系统 确切说是压缩机 的运行 时间，如何充分利用 国家 自然科学基金 5 1 1 7 6 0 8 4 和国家杰出青年基金 5 1 1 2 5 0 3 0 资助项 目。2 0 1 1 0 9 0 5收到初稿，2 0 1 2 0 3 1 5 收到修改稿 自然冷源以降低空调系统的能耗已成为 目前 电信行 业关注 的焦点。热管／ 蒸汽压缩复合空调机组 简称 复合机组 是解决以上难题 的有效地途径之一L z J ， 也为类似基站的高发热量空间提供 了全年冷却的节 能技术方案 。复合机组具有蒸汽压缩制冷循环模式 简称制冷模式 和制冷剂自然循环模式 简称热管模 式1 。到 目前为止，两种模式间的切换主要是采用 ① 两只电磁 阀【 孓 ] ；② 电磁阀 单 向阀【 5 - 6 ] 实现 ，故 不可避免会出现 电磁阀持续发热、 自然循环时制冷 剂将进入压缩机排气管等导致机组可靠性降低，以 及制冷循环时因电磁阀内漏导致机组能效降低等 问 题 。因此，尚需要研发换 向更为可靠、密封性能更 好的模式切换装置。 为此 ， 笔者提 出用活塞型 自力式三通阀 简称三 通 阀 进行模式切换 ， 以提 高机组的可靠性和运行能 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 3 2 机械工程学报 第4 8卷第 1 8期 体质量 d m矗 一部分引起压缩机排气管 内制冷剂气 体质量变化 d md ， 另一部分质量为 d m a ,。 泄漏至阀芯 下部腔体，进入阀芯下部腔体的制冷剂气体，一部 分质量为 d m 。 的进入冷凝器接管中， 另一部分质量 为 d m。 的进入蒸发器接管； 进入冷凝器接管的制冷 剂气体一部分引起冷凝器接管内制冷剂气体质量变 化 d m ，另一部分质量为 d m。 。 的泄出，进入蒸发器 接管的制冷剂气体一部分引起接管 内制冷剂气体质 量变化 d m ，另一部分质量为 d m 的泄出。由连续 性方程可得 d md ．f d mdd md．。 2 d ．。 d ， ， z ，f - I - d me ，f 3 d mc ．f d mc d mc．。 4 dme ．f ．。 5 1 ． 2 ． 2 泄漏量方程 泄漏量 是指 自阀芯上部腔体泄漏 的制冷剂气 体流量 。按阀芯移动的位置，制冷剂气体的泄漏主 要有 以下两种情况。 1 阀芯上部腔体 的制冷剂气体泄漏至阀芯下 部腔体主要是由于制冷剂气体在压差驱动下通过 阀 芯与阀体内壁 间隙造成。 当阀芯未移动时，阀芯上表面与阀体内壁间隙 1以及 阀芯侧表面与阀体内壁 的配合间隙 以及 阀 芯长度 共同决定了泄漏量 的大小 。在弹簧预压缩 量的弹力作用下， 阀芯上表面与阀体内壁紧密接触， 间隙 主要有加工工艺精度决定 。由于间隙尺寸相 比阀芯尺寸较小，制冷剂在间隙中流动时雷诺数较 小，可视为层流流动 。 对 于 阀芯上表面与 阀体 内壁 间隙间 的层流流 动，该泄漏量 q 1 通过式 6 求解【 8 ] ；对于阀芯侧表 面与阀体内壁间隙间的层流流动，该泄漏量 g m 2 通 过式 7 求解【 9 】 。由连续性方程，微元时间 d f 内泄漏 量 d m d ． 。 等于经 阀芯上表面与阀体 内壁间隙的泄漏 量 g 1 ，也等于经 阀芯侧表面与 阀体 内壁 间隙的泄 漏量 9 2 ，即式 8 ， 7t 4 3 p d -- p ,． 6 o l n D ／ D a 6 l t 6 J r r D p5 2 3 p ,n 一 -- P e q 1 7 ■了一 L ／ d m ， q 1 q 2 8 式中 f时刻压缩机排气接管 内的制冷剂气 体压强 P f 时刻 阀芯肩台处的制冷剂气体压强 P f 时刻蒸发器接管内的制冷剂气体压强 Dd 压缩机排气接管内径 D 活塞型阀芯的直径 D 制冷剂气体的运动黏度 联立式 6 ～ 8 ，可得 d ma , o f 9 1 d f R1 - 6 M n D p ／ D a 1 0 一 1 0 T , O 1 2 1 2 o L 1 1 7 【 D， 式中尺 阀芯上表面与阀体 内壁间隙间的气阻 尺 z 阀芯侧表面与阀体 内壁间隙间的气阻 当阀芯移动位移为 X时，活塞型阀芯上表面与 阀体内壁间隙间的气阻 R 1 的求解公式 由式 1 0 变为 式 1 2 ，由式 1 2 可以看出当 增大时， R l 变小，即 活塞型阀芯上表面与 阀体内壁间隙对泄漏量的影响 降低，阀芯上表面的泄漏量主要受活塞型阀芯侧表 面与阀体内壁间隙 的影响，泄漏量可通过式 1 3 来求解 。 6o _ l n _ D p／ D d 1 2 ‘ 7 c z鱼 二 1 3 出 2 当阀芯移动 到阀芯上部腔体与冷凝器接管 交接时，制冷剂气体 自阀芯上部腔体泄漏进冷凝器 接管内，若 阀芯位移为 ． c ，如 图 3所示。设计时， 为节省阀体耗材以及降低热管模式下的流动阻力， 常将阀芯下表面紧挨冷凝器接管上管线，则阀芯处 于初始位置未移动时，冷凝器接管管心轴线到阀芯 上表面间的距离为 D c ／ 2 ，则阀芯上表面与冷凝 器接管上管线间距 。 与 阀芯位移 间的关系式如式 1 4 所示。设此时冷凝器接管管心轴线与 阀芯上表 面和冷凝器接交接的两个点连线所成的较小角度为 ，可通过三角形关系式求得，见式 1 5 ，此时泄漏 气体的过流截面积 可通过第一类 曲面积分求得， 见式f l 6 X c L 1 4 j 2 撇o s 1 - 2 ≤ ／ 2 l 2 兀 一 2 a r c c o s 2 - 1 X c ／ 2 1 5 A o ． 1 2 5 0 ～ s i n 0 D 1 6 结合 以上分析，当阀芯移动到超过冷凝器接管 上管线 时的泄漏量求解公式 式 1 7 ，式 1 7 中的 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年 9月 周德海等活塞型 自力式三通阀的数学模型及其验证 1 3 3 流量系数 C d 可通过文献[ 9 】 中的数据 C d 取值范围 0 ． 8 4 ～O ． 9 0 ，取为 0 ． 8 7 。 粤 4 2 p p a - P c 17 式中，P为制冷剂气体 的密度 。 h d U d m 。 ，f 致 2 3 1 ． 2 ． 4 热力学方程 对理想气体方程两边求微分，阀芯上部全部腔 体 、阀芯下部全部腔体以及冷凝器接管内腔体，分 别为 ，d A ． x d p ． d m d 十 m d 尺 d 乃 2 4 一 pe A p V o ．。 一 A T d P e 巧 m R d T e 2 5 d 尺 。 m c R d T 2 6 式 中 ． 一 阀芯上部腔体 的初始体积 广阀芯下部腔体的初始体积 对于理想气体而言，由 d u c d r ,得 d u d c v d T d 2 7 d u c v d T 2 8 d u 。 c v d T 2 9 图3 冷凝器接管泄漏时阀芯位置图 式中，c 为制冷剂气体质量定容热容。 1 ． 2 ． 3 能量方程 取 t 时刻 阀芯上部全部腔体为开 口系统 ，微元 时间段 d f内系统与环境的热量交换为 d Q 吸热为 正，放热为负 ，进入系统的质量为 d m d ． f 的制冷剂 气体焓值为 h 扪流出系统的质量为 d m如的制冷剂 气体焓值为 h a , o 等于 t 时刻系统 内的制冷剂气体焓 值 ，系统对外做功为 d W,系统 内的热力学能量 变化为 1 ， ，忽略系统 中制冷剂气体的动能和位能， 由热力学第一定律得 d Q ，fd m d 厂h d ，。 d m d ，。 d ／ d W 1 8 时间内，系统的热力学能变化为 d ／ d m d U d d d m d d u d 1 9 式中，U d 为 t 时刻阀芯上部腔体内制冷剂气体热力 学能。 m 时间内，系统对外做功 d W P a d P d 。 2 O 式中P d f时刻 阀芯上部腔体 内的制冷剂气体 压 强 f 时刻阀芯上部腔体体积 ， 阀芯截面积 联 立 式 2 、 1 8 ～ 2 0 ，基 于 假 定 d Q 0， h d ,o h a，可求得 ，f U d d m d ，f 一 h d U d ，。 m d d u P d d x 2 1 同理，对于阀芯下部全部腔体以及冷凝器接管 内腔体分别取开 口系统进行分析，其能量方程 一 U e O n e ，f m 。 d u ～ P p d x 2 2 将式 2 7 ～ 2 9 分别代入式 2 1 ～ 2 3 ，得 h d ， 一 e v T a d m 一 一 ，。 m d c v d T a P d d x 3 0 h a C V L d m ， m e C d 一 p p 3 1 一 d m 。f m c C d r c 3 2 1 ． 2 ． 5 动力学方程 活塞型阀芯的动力学方程为 P al p A p - k j c0 一 F 3 3 式 中m 活塞型 阀芯的质量 k弹簧的刚度 弹簧的预压缩量 卜活塞型 阀芯所受摩擦力 该方程组的初始条件为 I p d p d o p c p c o p e p e o l 。 。 r e o m 0 m 0 m 0 I却 。 广 I m 如 0 m ，。 0 m e ，。 0 f 0 式中p 压缩机排气接管内初始气体压强 p 。 。 冷凝器接管内的初始气体压强 0 蒸发器接管内的初始气体压强 厂一 压缩机排气接管 内的初始温度 厂冷凝器接管内的初始温度 7 蒸发器接管内的初始温度 当 时，运动结束。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 3 4 机械工程学报 第 4 8 卷第 l 8期 1 ． 3 数学模型的求解 由式 1 ～ 3 4 组成描述活塞型 自力式三通阀的 动力学特性的数学模型，可以看出该方程组是非线 性微分方程组，对于式 3 3 的高阶微分方程 ，引入 变量速度 ’ ， ， 将方程组转换为一阶微分方程组， 利用 Ma t l a b编程软件进行仿真计算 ， 求解时考虑到 阀芯上部腔体与冷凝器接管接通时压力变化较大， 迭代过程容易发散 ，因此采用变步长求解动力学特 性方程组 ，降低循环迭代 时间，提 高求解精度和 速度 。 此外，由摩擦学理论[ 1 o 】 可知 ，当两者接触间隙 小于材料 的加工精度造成的糙粒的突起高度 ，接触 面间方产生摩擦力， 反之两接触面间不存在摩擦力。 限于加工和装配工艺水平 ，配合间隙往往大于糙粒 的突起高度，从理论上讲 ，阀芯与阀体 内壁间的摩 擦力不存在 ，但在阀芯运动过程中，由于阀芯侧表 面受力不均 ，将使阀芯与阀体 内壁 间产生摩擦力， 由于此过程 中摩擦力的不确定性，在求解动力学特 性的数学模型时，暂不考虑摩擦力的影响。 2 试验方 法和验 证方 案 2 ． 1 三通 阀性能试验台 对于 自力式三通阀的性能试验，如将三通阀接 入系统中，启动压缩机进行测试，过程复杂且耗费 巨大的人力物力，因此，研发出能近似模拟 自力式 三通阀开启和关闭过程动力学特性的用于检验 自力 式三通 阀性能的试验 台至关重要。经综合考虑，拟 用高压氮气瓶作为高压气源 ，通过逐渐开启高压氮 气瓶上 的减压阀来近似模拟压缩机的启动过程 。通 过各连接管上的电磁 阀的开启， 来控制气体 的流动。 通过在各连接管上设置的压力传感器采集 自力式三 通 阀开启和关闭过程 中的压力信号，经过信号 D／ A 转换，得到 自力式三通阀在开启和关闭过程中的压 力变化 。 鉴于此，为检验活塞型 自力式三通阀动力学特 性 ， 建立如 图 4所示的 自力式三通 阀性能测试系统， 图4 活塞型自力式三通阀的性能测试系统示意图 在压缩机排气接管 图 4中标记为 D 、冷凝器接管 图 4中标记为 C 以及蒸发器接管 图4中标记为 处设压力传感器，测试三通阀在模式切换时各接管 内压力变化情况，在减压阀后设压力传感器，测试 气源压力 。 2 ． 2 试验方法 测试开始前，将减压阀关闭，将各连接管处的 电磁 阀开启。测试开始 时，将减压阀慢慢开启，控 制增压速度为 2 0 k P a ／ s 左右，维持一段时间后，将 减压阀慢慢关闭，控制减压速度 为 2 0 k P a ／ s 左右 ， 用压力传感器每 0 ． 5 s 采集全过程中的压力信号， 压 力传感器精度为 O ． 2 5 ％。重复以上操作 ，进行多次 试验。 2 ． 3 验证方案 选取某容量的活塞型 自力式三通阀，将结构参 数输入到数学模型中。其中，压缩机排气接管直径 D l 2 ． 8 i n n ．1 ，冷凝器接管直径 D 1 9 ． 1 r n n l ，蒸发 器接管直径 D l 9 ． 1 l n l i l ，三通 阀阀体内径 Dv 2 2 I n l T l ， 活塞型阀芯的长度 L I 8 n l I I l ， 配合间隙 0 ． 1 ／ ／ 1 ／ ／ 1 ，弹簧的弹性系数 k 1 2 0 N／ m，弹簧的预压缩量 X o 1 0Ⅱ Ⅱ n ，阀芯最大位移 X m a x 3 0 mm。验证时，工 作介质采用 N 2 ，由于自高压气源来的 N 2 温度基本 无变化，因此可忽略三通阀在切换时的热力学能的 变化。 3 验证结果与比较 3 ． 1 开启过程 活塞型 自力式三通 阀开启过程 中各处压 力的 仿真与测试情况如图 5所示 。由图 5可以看出，模 拟结果与测试结果的趋势能较好地吻合， 但在 5 ～8 s内压缩机排气接管 内压力和蒸发器接管 内压力的 仿真结果和测试结果的误差较大，主要是 由于此时 阀芯移动至阀芯上部腔体与冷凝器接管交接处，由 于冷凝器接管的泄漏 ，导致冷凝器接管内压力 出现 波动，而 阀芯上部腔体 内压力降低，此时压力出现 波动，而阀芯上部腔体 内压力降低，此时阀芯上下 压差变化 ，导致阀芯在阀体 内振荡，如图 6所示 。 测试时，压力传感器前接管 内的气容将缓解此过程 的压力波动；且阀芯移动过程中靠近冷凝器接管侧 的阀芯表面压力大于其对侧的表面压力，使得 阀芯 远离冷凝器接管侧 的表面与 阀体 内壁 间产 生摩擦 力，阻碍了阀芯的振荡；此外建立模型时的假定和 实际情况并不完全相符，导致此部分误差偏大 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2 年 9月 周德海等活塞型 自力式三通阀的数学模型及其验证 1 3 5 时间 ∥ s 图 5 开启过程中各处压力仿真与测试情况 由图 6可以看出，由于弹簧的预压缩量影响， 压缩机排气接管与蒸发器接管 内压力差足 以克服弹 簧预压缩量的弹力时，阀芯开始移动，此前由于阀 芯与阀体 内壁间隙的存在，制冷剂气体 自阀芯上部 腔体泄漏至下部腔体 ，由于其流动惯性导致蒸发器 接管内压力上升 。当阀芯移动至最大位移时，P 和 P 上升，P 降至常压 ，三通 阀完成开启过程 ，开启 过程大约耗时 1 3 S ， 自阀芯开始移动到开启过程结 束大约耗 时 9 S 。 图 6 开启过程 中阀芯位移 情况 3 ． 2关闭过程 由图 7可 以看出，三通 阀关闭过程 中压缩机排 气接管内压力和蒸发器接管 内压力的模拟结果与试 验结果吻合较好 ，冷凝器接管 内压力的模拟结果和 试验结果误差有点大 ，主要是 由于压缩机排气接管 内制冷剂气体流量减小，阀芯上下压差 降低无法维 持弹簧在最大位移时，阀芯回弹，蒸发器接管 内泄 漏量增加 ，P 增加，P 变化最大，压力传感器前的 气容使得传输延时；且 阀芯移动过程中靠近冷凝器 接管侧的阀芯表面压力大于其对侧 的表面压力 ，使 得阀芯远离冷凝器接管侧的表面与阀体内壁间产生 摩擦力 ，阻碍了阀芯的回弹；此外建立模型时的假 定和实际情况的差异也造成 了这部分误差 。 由图 8可 以看 出，当阀芯两侧压差小于弹簧最 大位移时的弹力时，阀芯做 回弹移动。当阀芯移动 到使 阀芯上部腔体与冷凝器接管隔绝时，由于泄漏 量小 ，阀芯在弹簧弹力下压缩阀芯上部腔体 内制冷 剂气体，使 P 升高，阀芯两侧压差增加，当压差大 于此时弹簧弹力时， 阀芯将朝弹簧压缩的方 向移动， 进而 P 降低，压差减小，阀芯继续做 回弹移动，如 此多次往复运动 ，阀芯最终复位 ，三通 阀完成关闭 过程， 自阀芯开始移动到关闭过程结束大约耗时 4 S 。 时间 f ／ s 图 7 关闭过程中各处压力仿真与测试情况 g 趟 构 窒 图 8 关闭过程中阀芯位移情况 由活塞型 自力式三通 阀开启过程和关 闭过 程 中的模拟结果和试验结果的对 比，可 以看 出，模拟 结果能较真实地反映活塞型 自力式三通阀开启过程 和关 闭过程中各处压力的变化趋势， 虽有部分误差， 但 不 影 响将 数 学模 型 用 于分 析三 通 阀的动 力 学 特性 。 4 结论 热管／ 蒸汽压缩复合空调机组 的模式切换装置 直接影响到机组的可靠性和运行性能，本文提出了 活塞型 自力式三通阀的结构，在此基础上 ，建立其 数学模型，并进行试验验证 ，得到 以下结论 。 1 根据三通 阀的工作原理，建立 了其模式切 换过程 的质量 守恒 方程 连续 性方 程和 泄漏 量方 程 、 能量守恒方程 能量方程 和动量守恒方程 动力 学方程 ，结合理想气体方程 热力学方程 ，构建了 描述三通 阀动力学特性的数学模型 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 3 6 机械工程学报 第 4 8 卷第 l 8期 2 建立 了 自力式三通阀性能试验 台，对三通 阀动力学特性数学模型进行验证；结果表明，模拟 结果也能真实地反映活塞型 自力式三通阀切换过程 中活塞位移和各处压力的变化趋势；忽略阀芯与阀 体内壁之 间摩擦力 的影响对模拟结果影响较小。因 此可作为三通阀切换过程的动力学特性分析工具。 参考文献 [ 1 ] 李智．下一代通信机房及 I DC数据中心能源成本战略 【 c] ／ ／ 第十届中国科协年会信息化与社会发展学术讨论 会分会场论文集． 2 0 0 8 4 5 8 ． 4 6 2 ． LI Z h i ．E n e r g y c o s t s tra t e g y o f t h e n e x t g e n e r a t i o n o f c o mmu n i c a t i o n e q u i p me n t r o o m a n d i n t e r n e t d a t a c e n t e r [ C ] ／ ／ T h e 1 0 t h Me e t i n g o f C h i n a As s o c i a t i o n f o r S c i e n c e a n d T e c h n o l o gy I n f o r m a t i o n a n d S o c i a l De v e l o p m e ri t S e mi n a r V e n u e ， 2 0 0 8 - 4 5 8 4 6 2 ． [ 2 】石文星，韩林俊，王宝龙，等．热管／ 蒸气压缩复合空 调原理及其在高发热量空间的应用效果分析[ J ] ．制冷 与空调 ， 2 0 1 1 ， 1 1 1 3 0 ． 3 6 ． S H I We n x i n g ， H A N L i n j un， WAN G B a o l o n g ， e t a 1 ． He a t p i p e ／ v a p o r c o mp r e s s i o n c o mp o s i t e a i r - c o n d i t i o n i n g p rin c i p l e a n d a p p l i c a t i o n e ffe c t a n a l y s i s o f h i g h h e a t s p a c e [ J ] ． R e f r i g e r a t i o nAi r _ c o n d i t i o n i n g ， 2 0 1 1 ， l 1 1 3 0 ． 3 6 ． [ 3 】 S U NI L L ，HO O N K，Y0 NGC H A N K ．P e r f o rm a n c e o p t i mi z a t i o n o f a h y b rid c o o l e r c o mb i n i n g v a p o r c o mp r e s s i o n a n d n a t u r a l c i r c u l a t i o n c y c l e s [ J 】 ． I n t e r n a t i o n a l J o u rn a l o f Re f r i g e r a t i o n ， 2 0 0 9 ， 3 2 8 0 0 8 0 8 ． [ 4 】 J O NG MI N C ，J ONG UG J ，Y O NGC H AN K．C o o l i n g p e rfo r ma n c e o f a h y b ri d r e f r i g e r a t i o n s y s t e m d e s i g n e d for t e l e c o mm u n i c a t i o n e q u i p me n t r o o ms [ J ] ． Ap p l i e d T h e r ma l E n g i n e e ri n g ， 2 0 0 7 ， 2 7 2 0 2 6 2 0 3 2 ． [ 5 ] T A KAS HI O， Y0 S HI H I R o S ， A KI HI R O M． De v e l o p me n t f o r v a p o r c o mp r e s s i o n r e f r i g e r a t i o n c y c l e wi t h a n a t u r a l - c i r c u l a t i o n l o o p [ C ] ／ ／ P r o c e e d i n g o f t h e 5 th AS ME／ J S ME J o i n t T h e rm a l En g i n e e r i n g Co n f e r e n c e ， S an Di e g o ， 1 9 9 9 1 4 3 - 1 4 8 ． [ 6 ] T AK AS H I O ，Y U S ．C o o l i n g s y s t e m u s i n g n a t u r a l c i r c u l a t i o n for a i r c o n d i t i o n i n g[ J ] ． T r a n s ． o f t h e J S R AE 2 0 0 8 ， 2 5 3 2 3 9 - 2 5 1 ． [ 7 ]石文星，干卫国，李先庭 一种 自力式三通换向阀 中国，C N1 0 1 7 0 6 1 8 5 A[ P ] ． 2 0 1 0 0 5 ． 1 2 ． S HI We n x i n g ，GAN We i g u o ，L I Xi a n t i n g ．A t y p e o f t h r e e p o r t p i s t o n v a l v eCh i n a ，P a t e n t for I n v e n t i o n C N1 0 1 7 0 6 1 8 5 A[ P ] _ 2 0 1 0 0 5 - 1 2 ． [ 8 ] S HAO S Q，S H I W X，L I X T e t a 1 ．P e rf o rm anc e r e p r e s e n t a t i o n o f v a ria b l e - s p e e d c o mp r e s s o r for i n v e r t e r a i r c o n d i t i o n e r s b a s e d o n e x p e ri me n t a l 6 a t a [ J ] ． I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f Re f r i g e r a t i o n ， 2 0 0 4 ， 2 7 8 0 5 8 1 5 ． [ 9 ]钱汝鼎．工程流体力学【 M] ．北京北京航空航天大学 出版社 ，1 9 8 9 ． QI A N R u d i n g ． E n g i n e e ri n g fl u i d me c h a n i c s [ M] ． B e i j i n g B e i j i n g U n i v e r s i t y o f Ae r o n a u t i c s and As t r o n a u t i c s P r e s s ， l 9 89 ． [ 1 0 】张永振． 材料的干摩擦学[ M] ． 北京科学出版社， 2 0 0 7 ． Z HA NG Y o n g z h e n ． Ma t e ri a l s d r y t r i b o l o g y [ M] ． B e i j i n g S c i e n c e P r e s s ， 2 0 0 7 ． 作者简介 周德海， 男，1 9 8 6年出生。 主要研究方向为制冷与热泵技术。 E ma i l d e h a i 5 5 5 1 6 3 ．c o m 石文星 通信作者 ，男，1 9 6 4年出生，博士，教授。主要研究方向为制 冷与热泵技术、蓄能与可再生能源利用技术。 E ma i l wx s h i t s i n g h u a ． e d u ．c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m