特许二氧化碳（R744）制冷周期

开放型号

This example models a vapor-compression refrigeration cycle in which the high pressure portion of the cycle operates in the supercritical fluid region. The refrigerant is carbon dioxide (CO2), also called R744 in this application.

压缩机将二氧化碳的流动通过循环驱动，并将压力升高到临界压力之上。气体冷却器拒绝从高压二氧化碳到环境的热量。因为CO2处于超临界状态，因此不会凝结，温度降低。膨胀阀降低了压力，导致一些CO2蒸发。两相混合物通过蒸发器，从隔室吸收热量直至过热。内部热交换器在周期的热和冷侧之间传递一些热量，以提高周期的效率。

模型

车厢子系统

压缩机子系统

控制器子系统

Evaporator Subsystem

扩展阀子系统

气冷却器子系统

内部热交换器子系统

示波器的仿真结果

SIMSCAPE日志记录的仿真结果

该图显示了周期中的质量流速，等递制压缩机功率输入和热流速。气体冷却器和蒸发器的热流速代表循环的热排斥和吸收吸收，而IHX热流速是内部热交换器在周期内的热量传输。

该图显示了周期中不同点处的压力和温度。蒸发器的压力保持在3.5 MPa左右，气体冷却器压力名义上约为10 MPa，高于二氧化碳（R744）的临界压力为7.4 MPa。因此，这是一个跨临界冷藏循环。气体冷却器压力因改变环境温度而变化。在较低的环境温度下，气体冷却器压力可能会降至亚临界压力。

Because a two-phase mixture enters the evaporator, the evaporator inlet temperature T5 is also the saturation temperature. Therefore, T6 - T5 represents the superheat in the evaporator, which is controlled by the expansion valve.

该图显示了在不同的轴速度下的压缩机压力与流动曲线。这里没有建模旋转轴；控制器直接设置轴速度以产生必要的流速。

Animation of Simscape Logging Results

这个图显示了液体状态的演变s in the transcritical refrigeration cycle over time. The 6 points in the cycle are the compressor inlet, condenser inlet, internal heat exchanger hot side inlet, expansion valve inlet, evaporator inlet, and internal heat exchanger cold side inlet, which are measured by sensors S1 to S6 in the model. They measurements are plotting on a pressure-enthalpy diagram. The contours are isotherms of CO2 (R744).

流体特性

以下两个图将CO2（R744）的流体特性分别与压力（P）和归一化的内能（UNORM）以及压力（P）和特定内部能量（U）的函数绘制。流体是

-1 <= UNORM <0时的亚冷液体;
当0 <= unorm <= 1时，两相混合物;
superheated vapor when 1 < unorm <= 2.

流体特性数据作为p和unorm中的矩形网格提供。因此，在P和U方面的网格是非矩形的。

CO2（R744）流体属性数据可在co2propertytables.mat。