作為制冷系統(tǒng)的節(jié)流機構，毛細管是最簡單的一種，因其價廉、選用靈活，故廣泛用于小型制冷裝置中，最近在較大制冷量的機組中也有采用。但在使用毛細管節(jié)流的時候，要注意毛細管長度的選擇，據此我們整理了一些常見理論計算方法，希望能夠幫到大家。

一、毛細管節(jié)流特點

? ? ? ?毛細管是一根有規(guī)定長度的小孔徑管子，制冷系統(tǒng)中一般稱內徑0.5～2mm左右，長度在1～4m范圍內的紫鋼管為毛細管。它沒有運動部件，在制冷系統(tǒng)中可產生預定的壓力降，一般用作電冰箱、空調機和小型冷庫的節(jié)流元件。

? ? ? 毛細管依據其流動阻力沿長度方向產生壓力降，來控制制冷劑的流量和維持冷凝器和蒸發(fā)器的壓差。當有一定過冷度的制冷劑進入毛細管后，會沿著流動方向產生壓力和狀態(tài)變化，先是過冷液體隨壓力的逐步降低，先變?yōu)橄鄳獕毫ο碌娘柡鸵后w，這一段稱液相段，其壓力降不大，且呈線性變化；從出現第一個氣泡開始至毛細管末端，均為氣液共存段，也稱兩相流動段，該段內飽和蒸汽含量沿流動方向逐漸增加，因此壓力降呈非線性變化，愈到毛細管的末端，其單位長度上的壓力降愈大。當壓力降低至相應溫度下的飽和壓力時，就要產生閃發(fā)現象，使液體自身蒸發(fā)降溫，也就是隨著壓力的降低，制冷劑的溫度也相應降低，既降低至相應壓力下的飽和溫度。

? ? ? 在內徑及長度已確定后，毛細管的流量主要受進、出口兩側，即高、低壓兩端壓力差大小的影響，并且與制冷劑液體過冷度大小、含閃發(fā)氣體多少以及管彎曲程度、盤繞圈數等也有關。因此機組系統(tǒng)一定時，不能任意改變工況或更換任意規(guī)格的毛細管。? ? ? 據有關實驗表明，在同樣工況和同樣流量條件下，毛細管的長度與其內徑的4.6次方近似成正比，即：

F1/F2=（D1/D2）^4.6

L1/L2=（D1/D2）^4.6

? ? ? 對于毛細管直徑，現在主要是用ID：0.4—2.5mm，在一些大的系統(tǒng)中，也會有用ID6 的銅管作為分配管，雖然也要考慮制冷劑在管路的壓降問題，但這類系統(tǒng)的節(jié)流主要還是在膨脹閥上，分配管上的只能算是壓力損失。

? ? ? 當環(huán)境溫度升高或制冷劑充加量過多時，冷凝器壓力變高，毛細管流量增大會使蒸發(fā)器壓力及蒸發(fā)溫度隨之升高。反之，當環(huán)境溫度降低或制冷劑充注量不足時，冷凝器壓力變低，毛細管流量減小會使蒸發(fā)器壓力及蒸發(fā)溫度隨之降低，導致制冷量下降，甚至降不到所需的溫度。?因此，采用毛細管的制冷設備，必須根據設計要求嚴格控制制冷劑的充加量。? ? ? 例如200L左右的電冰箱加R12量在150克左右，上下偏差不大于5克。一般系統(tǒng)的首次充液量M可近似按下式確定：m=20+0.6V （克）? ? ? 式中：V，蒸發(fā)盤管內容積(cm3) 一般冰箱用內徑為0.5mm、長度3m的紫銅毛細管。?一般空調用內徑為1.42mm、長度450mm的紫銅毛細管。?（視實際情況調整）

二、毛細管通用計算

1、經驗公式? ??毛細管的計算公式到目前為止都不是很精確?，F介紹一種從管道阻力計算中推導出來的經驗公式。公式中的所取的摩阻系數采用勃蘭休斯公式，即

根據有關報導，此公式作為摩阻系數計算毛細管長度，更能接近實際。毛細管計算的經驗公式如下：

式中?－壓力差（Pk-Pe），單位為PaRe——雷諾數，L——毛細管長度，單位mw——制冷劑流量，單位m/sρ——制冷劑密度，單位kg/m3d——毛細管內徑，單位m

2、類比法? ?

? ? ? 由于毛細管的理論計算比較復雜，因此選配毛細管的方法，一般是用計算法（或圖解法）初步計算毛細管的直徑和長度，然后再用實驗的方法以驗證精確的直徑與長度。而實用上還可以采用一種所謂類比法。這是一種經驗方法，即參考比較成熟的同類產品進行類比而選擇所需要的毛細管?？上葟囊呀浬a的老產品中挑選一種與所設計的新產品具有相同或相近的工況，然后按比例推算新產品所需毛細管的尺寸，然后加以實驗驗證。一般小系統(tǒng)，尤其是家用空調應該經常用該方法。

3、計算機輔助設計? ?

? ? ? 通過相關文獻的查閱，可以看出，現國內外毛細管的計算機方法的數學模型都很類似，主要區(qū)別在于一些公式的選取，現擇選其中一篇含金量較高文章如下，希望能參考其中的公式，編寫出毛細管計算的實用程序。最后在實驗的基礎上對其進行修正。?（節(jié)選《冰箱系統(tǒng)毛細管計算模型》，作者：趙曉宇、韓禮鐘、朱明善?！豆こ虩嵛锢韺W報》，1995.5，該課題為國家計委“八五”重點攻關項目，曾于1994年l0月在浙江寧波召開的中國工程熱物理學會工程熱力學與能源利用學術會議上宣讀）