NH_3/CO_2复叠式制冷循环系统的热力性能分析

为研究NH_3/CO_2复叠式制冷系统的热力性能,寻求最佳的运行参数,建立了NH_3/CO_2复叠式制冷循环数学模型,并对系统的运行参数进行了理论计算。基于计算数据,对低温端蒸发温度、冷凝蒸发器内传热温差、低温端冷凝温度及高低端质量流量与COP的相关性进行了分析,讨论了这些参数对COP的影响。研究结果表明:低温端蒸发温度、冷凝蒸发器内传热温差及高低端质量流量与COP存在显著相关性。     

复叠式制冷循环软件设计及应用

设计了一款由Matlab中GUI界面开发研制的制冷软件,包括参数输入,制冷环境、界面互换,焓值检测以及结果显示五个窗口界面。该制冷软件,基于蒸发式压缩制冷循环原理,对复叠式制冷系统进行分析,根据蒸发温度,冷凝温度,制冷量确定压缩机功率,得出系统COP。同时,根据环境计算所需制冷量,并应用于恒温恒湿试验箱。通过实际制冷循环对比,发现计算结果与实际值的误差小于5%,从而证明软件的准确性。     

NH3/CO和R507/CO2复叠式制冷系统性能模拟分析

建立了NH_3/CO_2和R507/CO_2复叠式制冷系统热力学模型,并改变冷凝蒸发器换热温差、低温级蒸发温度和高温级冷凝温度来研究两种系统的性能。结果表明,冷凝蒸发器换热温差对R507/CO_2复叠式制冷系统效率影响更大,相同工况下,R507/CO_2复叠式制冷系统的COP略低于NH_3/CO_2复叠式制冷系统,但R507/CO_2复叠式制冷系统随低温级蒸发温度升高的增长速率较大,随高温级冷凝温度增长而降低的速率较小,且R507制冷剂比NH_3制冷剂更加安全,可以通过降低冷凝蒸发器换热温差,提高低温级蒸发温度,降低高温级冷凝温度的方法来提高复叠式制冷系统COP。     

吸附-吸收复叠式多效制冷循环研究

本文提出一种以吸附式制冷单元为高温级、以双效溴化锂吸收式制冷单元为低温级的复叠式多效制冷循环.通过热能在系统中的分级与多效利用,可提高制冷系统COP.在该循环中,吸附式单元工质对的温度高于200℃时,也不会产生腐蚀作用,因而是一种工艺上易于实现的新型制冷循环.     

R404A双级压缩载冷循环和复叠式制冷循环系统对比分析

阐述了R404A为制冷剂的两种不同形式的两级循环:R404A双级压缩CO_2载冷循环和R404A/CO_2复叠制冷循环。通过对比分析发现,两个系统都存在系统最大COP且都随着冷凝蒸发换热温差的增大而减小,随着蒸发温度的升高而增大。同时,在低温区间上复叠系统的COP较大,但是在-30℃附近,双级压缩载冷循环的系统COP和复叠式制冷系统相当,而且双级压缩载冷循环中R404A和CO_2的充灌量比复叠制冷系统少,在节约能源和系统维护方面很具有级优势。     

具有精馏装置的自动复叠制冷循环分析

本文提出了一种新的具有精馏装置的自动复叠式制冷循环,并以 Ｒ１３４ａ／Ｒ２３为制冷剂。对新循环进行了热力学分析,建立了能量与质量平衡方程,分析了循环工质配比、吸气温度及精馏塔操作压力对压缩机压比及系统ＣＯＰ的影响。作者进一步将新循环与二级分凝循环在压比控制于９～１２、冷凝器出口温度保持在４０℃的前提条件下进行了性能上的比较,发现新循环既可达到更低的制冷温度,又可在相同平均蒸发温度下获得更高的ＣＯＰ。     

R41/R404A复叠式制冷系统的理论分析北大核心

对R41/R404A复叠式制冷循环进行理论研究,分别对高低温压缩机的排气温度、压缩机的功耗、系统性能系数COP、系统的效率η、损失X以及系统中各个部件的损失所占的比例随蒸发温度T_e的变化规律进行分析。研究结果表明:R41/R404A复叠制冷系统存在一个最高COP对应的最佳低温循环冷凝温度T_4opt,且T_4opt随着蒸发温度的升高而升高;高低温循环的压缩机排气温度随着蒸发温度T_e的降低而升高,低温级压缩机排气温度升高的幅度远大于高温级压缩机排气温度;压缩机的输入功率随蒸发温度的升高而降低;COP随着蒸发温度的升高而升高,蒸发温度从-60℃升高到-30℃时,COP从1.04增加到1.83;系统损失随着蒸发温度的升高而降低,从蒸发温度-60℃到-30℃,系统损失从5.4k W降到3k W。系统的最佳效率随着蒸发温度的升高,呈现先增加后减小的趋势,在蒸发温度为-36℃时,最佳效率最大值为44.4%;损失主要部件是冷凝蒸发器、高温级的节流机构和高温级压缩机,三个部件的损失之和最大为60.4%,最低为57.6%。蒸发器和冷凝器的不可逆损失最小,其比例不到10%。     

复叠与双级压缩系统的模拟对比分析

为了探究双级压缩制冷系统和复叠式制冷系统在低温环境下运行的可行性和经济性,在冷凝温度30℃,蒸发温度-20℃~-50℃工况下,通过EES模拟,将四种双级压缩循环方式分别与复叠式循环方式进行对比分析。研究表明:在蒸发温度从-20℃降到-50℃的工况下,同蒸发温度下,复叠循环系统的COP比一次节流中间完全(不完全)冷却循环系统的COP高20%,对于一次节流中间完全(不完全)冷却循环与复叠循环,系统COP都降低50%;对于二次节流中间完全(不完全)冷却循环与复叠循环,在同蒸发温度下,复叠循环系统的COP与二次节流中间完全冷却循环系统的COP相差不大,复叠循环系统的COP低于二次节流中间不完全冷却循环系统的COP,但二次节流的两个节流阀口径大,难协调并且系统回油不均,无法长期稳定运行。因此,在低温工况下(-20℃~-50℃)复叠循环相比于双级压缩循环具有更高的节能性、可行性。     

R41/R404A复叠式制冷系统的理论分析

对R41/R404A复叠式制冷循环进行理论研究,分别对高低温压缩机的排气温度、压缩机的功耗、系统性能系数COP、系统的效率η、损失X以及系统中各个部件的损失所占的比例随蒸发温度T_e的变化规律进行分析。研究结果表明:R41/R404A复叠制冷系统存在一个最高COP对应的最佳低温循环冷凝温度T_4opt,且T_4opt随着蒸发温度的升高而升高;高低温循环的压缩机排气温度随着蒸发温度T_e的降低而升高,低温级压缩机排气温度升高的幅度远大于高温级压缩机排气温度;压缩机的输入功率随蒸发温度的升高而降低;COP随着蒸发温度的升高而升高,蒸发温度从-60℃升高到-30℃时,COP从1.04增加到1.83;系统损失随着蒸发温度的升高而降低,从蒸发温度-60℃到-30℃,系统损失从5.4k W降到3k W。系统的最佳效率随着蒸发温度的升高,呈现先增加后减小的趋势,在蒸发温度为-36℃时,最佳效率最大值为44.4%;损失主要部件是冷凝蒸发器、高温级的节流机构和高温级压缩机,三个部件的损失之和最大为60.4%,最低为57.6%。蒸发器和冷凝器的不可逆损失最小,其比例不到10%。     

复叠系统低温级制冷剂的循环性能对比实验

通过实验测试,比较了不同冷凝温度和蒸发温度下复叠系统低温级常用制冷工质R13、R23、R503和RS08B的COP、压比及制冷量等循环性能,又结合各制冷工质的环境性能、热工性能,分析了现有常用复叠系统低温级制冷工质各自的优缺点,为新工质的开发及进一步的制冷性能对比实验工作提供了有益的帮助.     

一种两级复叠式低温冰柜的实验研究

以研制工作在-80℃温区的低温设备为目标,搭建了一个两级复叠式蒸气压缩制冷循环低温冰柜,其中高温级循环采用R404A作制冷剂,低温级循环采用R23作制冷剂,两级复叠运行时可在-80℃提供冷量,且系统运行稳定。这种两级复叠式低温冷柜结构简单,在低温医学等方面有较好的应用。文中在合理简化的基础上对试验结果进行了分析,并提出了改进的措施。     

150K温区混合工质采用带预冷的林德制冷机的实验研究

提出了利用带预冷的林德制冷系统获得了150K温区的制冷方案。建立了实验装置,进行了不同配比的三元混合工质(R23/R14/Ar)的制冷循环的性能实验。实验结果表明:三元混合工质(R23/R14/Ar)的最佳配比为0.46:0.39:0.15,在无热负荷时,制冷温度为150K时,降温时间为85m in。     

采用CO_2天然混合制冷剂的制冷系统热力学分析

受工况条件的限制,CO2制冷系统在实际应用中往往需要采用跨临界循环,高压侧压力高达10MPa及以上。高的运行压力对系统各部件、设备的安全运行均提出更高要求,从而造成初投资增大。采用CO2混合工质,可以有效地改善纯的CO2系统存在的不足。针对三组CO2天然混合工质——R744/R290、R744/R600、R744/R600 a,在特定的工况条件下,对制冷系统进行了热力学理论分析和计算。探讨了混合工质中CO2不同质量配比、不同蒸发器出口制冷剂温度对系统制冷量、COP和冷凝压力的影响。结果表明:在相同工况下,R744/R290的冷凝压力比R744R/600高12~23%,比R744/R600 a高19~24%;R744/R290的COP值比R744/R600高33~41%,比R744/R600 a高25~32%。     

Stirling Refrigerating Machine Modeling Using Schmidt and Finite Physical Dimensions Thermodynamic Models: A Comparison with Experiments

The purpose of the study is to show that two simple models that take into account only the irreversibility due to temperature difference in the heat exchangers and imperfect regeneration are able to indicate refrigerating machine behavior. In the present paper, the finite physical dimensions thermodynamics (FPDT) method and 0-D modeling using the Schmidt model with imperfect regeneration were applied in the study of a β type Stirling refrigeration machine.The 0-D modeling is improved by including the irreversibility caused by imperfect regeneration and the finite temperature difference between the gas and the heat exchangers wall. A flowchart of the Stirling refrigerator exergy balance is presented to show the internal and external irreversibilities. It is found that the irreversibility at the regenerator level is more important than that at the heat exchangers level. The energies exchanged by the working gas are expressed according to the practical parameters, necessary for the engineer during the entire project. The results of the two thermodynamic models are presented in comparison with the experimental results, which leads to validation of the proposed FPDT model for the functional and constructive parameters of the studied refrigerating machine.     

混合制冷剂相互作用系数的研究-Lee-Kesler-Pl(o)cker通用状态方程

混合制冷剂的相互作用系数是制冷空调应用中建模和计算制冷剂热力性质所需的一个重要参数,本文利用大量的汽液相平衡实验数据结合LKP方程进行了热力学关联,提出了适合于计算HFCs混合制冷剂的相互作用系数的一种算法,求取的相互作用系数用于汽液相平衡和循环分析计算具有较高精度,与实验数据或其他热力模型计算结果吻合情况良好.     

涡流管能量分离过程实验研究

利用涡流管部分轴线温度测量实验装置,考虑到进气压力和涡流室结构对涡流管能量分离过程的影响,针对不同进气压力和不同涡流室结构的涡流管部分轴线温度分布进行了实验研究。根据实测结果,得到了进气压力及涡流室几何结构对涡流管部分轴线温度分布的影响曲线。在此基础上,根据实验结果并结合热力学原理对涡流管制冷的物理行为作了分析。结果表明:涡流导致涡流室中心区域气流膨胀是涡流管产生制冷效应的一个重要原因。     

三级复叠式制冷系统性能的模拟研究

对R404A/R23/R14三级复叠制冷系统进行模拟,研究了三级复叠制冷循环中间温度的选取对系统制冷系数的影响,比较了R404A/R23/R14与R404A/R23在重叠温区的制冷系数以及不同制冷剂对三级复叠系统制冷系数的影响。结果表明:R404A/R23/R14复叠式制冷循环存在最佳中间温度,最佳温度下的压缩机压比大致相等;在重叠温区内,R404A/R23的制冷系数高于R404A/R23/R14;R404A/R508B/R14、R404A/R508A/R14更适用于做三级复叠制冷系统的制冷剂。     

不同环境温度下工艺参数对扩散吸收式制冷机的性能影响

外界环境温度对扩散吸收制冷循环有重要影响,以四台相同结构的扩散吸收式制冷机为基础,用实验的手段研究了不同环境温度下,氨水溶液灌装浓度、充注压力、输入功率等工艺参数对扩散吸收式制冷机性能的影响。得出了实验样机在各工况下的最优工艺参数;研究发现随环境温度的升高,样机的最佳灌装浓度下降,而最佳输入功率和最适宜充注压力升高。可为扩散吸收式制冷机根据环境温度选择各工艺参数提供一定的依据。