1.一种双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,包括冷凝器测试循环(A)、蒸发器测试循环(B)、第一测试风道系统(3)和第二测试风道系统(4),其特征在于:所述冷凝器测试循环(A)包括循环方向相反、且反向耦合的冷凝器测试主测试制冷循环(a)和冷凝器测试调节计量制冷循环(b),蒸发器测试循环(B)包括循环方向相反、且反向耦合的蒸发器测试主测试制冷循环(c)和蒸发器测试调节计量制冷循环(d);
冷凝器测试主测试制冷循环(a)包括依次连接的第一压缩机(11)、第一调节换热器(27)、第一气液分离器(121)、第一冷凝器(15)、第二蒸发器(16)和第二气液分离器(122),第二气液分离器(122)与第一压缩机(11)连接,第一气液分离器(121)分别通过第一气相支路、第一液相支路与第一冷凝器(15)连接;冷凝器测试调节计量制冷循环(b)包括依次连接的第二压缩机(21)、第二冷凝器(26)、第三气液分离器(223)、第一蒸发器(25)、第四气液分离器(222)和第五气液分离器(221),第五气液分离器(221)与第二压缩机(21)连接;
蒸发器测试主测试制冷循环(c)包括依次连接的第一压缩机(11)、第一冷凝器(15)、第二调节换热器(17)、第六气液分离器(123)、第二蒸发器(16)和第二气液分离器(122),第二气液分离器(122)与第一压缩机(11)连接,第六气液分离器(123)分别通过第二气相支路、第二液相支路与第二蒸发器(16)连接;蒸发器测试调节计量制冷循环(d)包括依次连接的第二压缩机(21)、第二冷凝器(26)、第七气液分离器(224)、第一蒸发器(25)和第四气液分离器(222),第四气液分离器(222)与第二压缩机(21)连接,第七气液分离器(224)分别通过第三气相支路、第三液相支路与第一蒸发器(25)连接;
第一冷凝器(15)和第一蒸发器(25)设置在第一测试风道系统(3)内,第二冷凝器(26)和第二蒸发器(16)设置在第二测试风道系统(4)内;
被测的第一冷凝器(15)的热负荷计算基于冷凝器测试调节计量制冷循环,按照以下公式:
QC=hlv×mr
其中,Qc为被测冷凝器的热负荷,W;hlv为调节计量制冷循环中蒸发器工质相变潜热,‑1 ‑1
KJ﹒kg ;mr为调节计量制冷循环中蒸发器液相工质蒸发为气相的质量流量,kg﹒s ;
被测的第二蒸发器(16)的热负荷计算基于蒸发器测试调节计量制冷循环,按照以下公式:
Qe=Cv×(Tin‑Tsat)×(mr,v+mr,l)+hlv×mr,l+Cl×(Tsat‑Tout,l)×mr,l其中,Qe为第二蒸发器(16)的热负荷,W;Cv、Cl分别为冷凝器中过热气相工质比热容、过冷液相工质比热容,J/(kg﹒K);Tin、Tsat、Tout,l分别为冷凝器进口温度、冷凝器饱和温度、气液分离器Ⅶ液相支路出口温度,K;mr,v、mr,l分别是气液分离器Ⅶ液相支路出口工质质量流‑1量、气液分离器Ⅶ气相支路出口工质质量流量,kg﹒s ;hlv为调节计量制冷循环中蒸发器工‑1
质相变潜热,KJ﹒kg ;
测试段热负荷采用风道验算按照以下公式:
QC=Cp,a×ma×(Ta,o‑Ta,i)
Qe=Cp,a×ma×(Ta,i‑Ta,o)
其中,Qc、Qe分别为被测冷凝器和被测蒸发器的热负荷,W;Cp,a为空气比热容,J/(kg﹒K);
‑1
ma为风道中空气质量流量,kg﹒s ;Ta,i,Ta,o分别为被测冷凝器或蒸发器进口处空气和出口处空气温度,K;
在冷凝器测试循环(A)中,所述第一气相支路包括第一气相开度阀(131)和第一气相流量计(141),第一气液分离器(121)的上端口、第一气相开度阀(131)、第一气相流量计(141)和第一冷凝器(15)依次连接,第一液相支路包括第一液相开度阀(132)和第一液相流量计(142),第一气液分离器(121)的下端口、第一液相开度阀(132)、第一液相流量计(142)和第一冷凝器(15)依次连接;
在蒸发器测试循环(B)中,所述第一冷凝器(15)通过第一节流开度阀(133)与第二调节换热器(17)连接。
2.根据权利要求1所述双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,其特征在于:在冷凝器测试循环(A)中,所述第一冷凝器(15)通过第一节流开度阀(133)与第二蒸发器(16)连接。
3.根据权利要求2所述双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,其特征在于:在冷凝器测试循环(A)中,所述第二冷凝器(26)通过第二节流开度阀(231)与第三气液分离器(223)连接,第三气液分离器(223)的上端口与第五气液分离器(221)的上端口连接,第三气液分离器(223)的下端口分两路,一路通过第三节流开度阀(232)与第一调节换热器(27)连接,另一路与第一蒸发器(25)连接。
4.根据权利要求3所述双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,其特征在于:在冷凝器测试循环(A)中,所述第四气液分离器(222)的上端口通过第二气相流量计(241)与第五气液分离器(221)的上端口连接,第一调节换热器(27)与第五气液分离器(221)的上端口连接。
5.根据权利要求4所述双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,其特征在于:在蒸发器测试循环(B)中,所述第二气相支路包括第二气相开度阀(134)和第三气相流量计(143),第六气液分离器(123)的上端口、第二气相开度阀(134)、第三气相流量计(143)和第二冷凝器(26)依次连接,第二液相支路包括第二液相开度阀(135)和第二液相流量计(144),第六气液分离器(123)的下端口、第二液相开度阀(135)、第二液相流量计(144)和第二冷凝器(26)依次连接。
6.根据权利要求5所述双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,其特征在于:在蒸发器测试循环(B)中,所述第三气相支路包括第四气相流量计(243)和第二调节换热器(17),第七气液分离器(224)的上端口、第四气相流量计(243)和第二调节换热器(17)依次连接,第二调节换热器(17)通过第二节流开度阀(231)与第一蒸发器(25)连接,第三液相支路包括第三液相流量计(242),第七气液分离器(224)的下端口与第三液相流量计(242)连接,第三液相流量计(242)通过第二节流开度阀(231)与第一蒸发器(25)连接。
7.根据权利要求6所述双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,其特征在于:在蒸发器测试循环(B)中,所述第四气液分离器(222)的上端口通过第二气相流量计(241)与第二压缩机(21)连接。
8.根据权利要求1所述双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统,其特征在于:所述第一测试风道系统(3)包括风机、第一均流器(31)和第二均流器(32),第一均流器(31)和第二均流器(32)分别设置在第一冷凝器(15)的迎风前后侧,第二测试风道系统(4)包括风机、第三均流器(41)和第四均流器(42),第三均流器(41)和第四均流器(42)分别设置在第二蒸发器(16)的迎风前后侧;第一测试风道系统(3)和第二测试风道系统(4)内均设有物理参数测量仪表。