相变蓄冷技术是一种实现设备散热和温控的有效方法,而微通道换热器在相变蓄冷系统中的应用顺应了设备微型化、高功率化的发展趋势,目前已逐步被应用于各类系统中。目前,模拟仿真技术已经广泛应用于传统制冷装置,但对于带有微通道换热的相变蓄冷系统中的制冷循环,相应的模拟研究还不够成熟,因此建立相应的数学模型,研究其结构参数、操作参数、环境参数对系统性能的影响十分必要。本文结合某小型蓄冷装置开发的需求,在实验研究的基础上,建立系统的稳态数学模型,研究系统性能与各参数的关系。首先,进行小型相变蓄冷系统样机的性能测试,记录样机运行过程中的关键参数,用于后续模拟结果的验证;设计热力膨胀阀测试实验,得到热力膨胀阀流通面积与膜片上下压差的关系。其次,建立小型相变蓄冷系统的主要部件模型,包括热力膨胀阀与压缩机的集中参数模型、微通道平行流冷凝器和相变蓄冷蒸发器的分布参数模型。在此基础上,通过质量平衡条件将各部件模型进行耦合,构成系统数学模型,利用系统算法使整个系统循环的计算收敛。其中,热力膨胀阀模型考虑了蒸发器出口过热度对其开度的影响,其流通面积由上述膨胀阀实验得到的关系式计算得到;蒸发器管外传热系数取相变材料凝固过程的平均传热系数,由Fluent中凝固熔化模型计算得出。最后,基于所建立的系统模型模拟分析相关参数对系统性能的影响,结果表明:随着冷凝器进口风温升高,系统制冷量有所降低,但在压缩机转数一定的情况下,制冷量的降低并不明显,但是压缩机功率明显增加,系统COP值随之下降;冷凝器迎面风速的增加会增大空气流动的湍动程度,增大空气侧传热系数,进而提高系统的制冷量,但其对制冷量的提升存在上限;而随着压缩机转数的增大,制冷量和压缩机功率都会明显增加;四流程的冷凝器有较高的换热系数,又不至于产生过高的压降,因此制冷量和COP都在四流程处出现最大值;蒸发器扁管孔数增加会增加传热面积,但增加到26个孔时,制冷量增加就会趋于平缓。