主要内容

空气液化

本例使用两相流体组分对林德-汉普森空气液化循环进行建模。压缩机驱动蒸汽空气通过两个热交换器、回热器、膨胀阀和储罐。第一个热交换器含有常压温度的水,而第二个热交换器含有制冷剂。当冷却空气通过膨胀阀时,压力下降,导致冷凝。然后,空气和夹带的冷凝物通过一个接收罐,在那里冷凝物与空气分离。液体空气被储存在一个接收罐中,而蒸汽空气被循环回压缩机。

模型

图中显示了空气液化循环模型及其子组件。

流体性质

这个例子使用空气作为工作流体,它被建模为伪纯流体。

Linde-Hampson循环的p-h图

该图显示了空气液化p-h图上压缩机入口、压缩机出口、膨胀阀入口、膨胀阀出口四个点的流体状态。黑色的轮廓是空气的饱和穹窿。注意,p-h图中连接四个状态的线并不代表流体过程。

Simscape™测井模拟结果

该图显示了压缩机随时间变化的参数。压缩机的输出压力最初增加到~110 bar,然后稳定在~62 bar左右。通过改变节流阀的面积,可以改变压缩机的输出压力。

这张图显示了压缩机的性能随时间的变化。性能系数是单位质量的液化空气所做的理想功与单位质量的液化空气所做的实际功之比。它是对压缩机效率的测量。

此图显示节流阀的输入和输出温度以及节流阀出口流体的蒸气分数。通过节流阀获得的温度降为~70K,蒸汽分数为~0.87。液体部分的空气积聚在接气罐中,而气体部分的空气进入压缩机的进口。