几种中高温热泵工质的循环性能实验研究

出于对工质自身环境特性和系统运行性能对环境的综合影响的考虑,对理论循环性能优良的HCFCs工质HCFIC124、HCFC142b,含有HCFCs的二元混合工质MB3B、 MB3C、 MB1B和三元混合工质MT1C,在冷凝温度为60～90℃的中高温热泵工况范围内,进行了循环性能对比实验研究.实验在水-水蒸汽压缩式热泵实验台上、以指定工质侧参数的实验方式进行.结果表明, 6种工质的实验循环性能优良.与ODP为0、具有在冷凝温度为80℃以上的工况范围应用潜力的代表性工质HFC245fa相比,在HFC245fa适用的实验工况范围内,6种工质的压缩机排气温度均高丁HFC245fa; MB1B.MT1C系统的COP明显高丁HFC245fa,其余4种工质系统的COP略高于HFC245fa;6种工质系统的制热量均明显高丁HFC245fa.     

零ODP的中高温热泵工质HTR04实验研究

本文综合考虑了环保和中高温水源热泵对制冷剂的特殊要求,通过研究工质的热物理性质、材料相容性、油溶性,研发了一种臭氧层破坏潜能(ODP)为零的非共沸中高温热泵混合工质HTR04,并在中高温水源热泵试验台机组上进行了新工质的热工性能试验.实验结果表明该工质能够稳定产生80℃的热水,且有较高的性能系数,可与R134a压缩机兼容.该工质的实际工程应用前景良好.     

一种中高温热泵混合工质的实验研究

提出了一种适用于90-110℃冷凝温度范围的HFC类中高温热泵非共沸混合工质,其理论循环性能优于CFC114,实测COP为纯工质HFC245fa的97.2%-130.6%、制热量高于HFC245fa。     

中高温热泵混合工质的循环性能分析

针对传统制冷剂R22和R134a在中高温领域的使用限制,探究以R22,R134a为核心的非共沸混合工质在热泵系统中的应用,通过建立混合工质在系统循环中的热力学模型对初步筛选的六种高温工质进行系统循环模拟分析,探讨热泵系统在设定工况下最适宜的混合工质及其配比,结果表明:冷凝区间60～80℃内,R22+R124和R134a+R142b相比其他组合有较好的循环性能,在冷凝温度为75℃,蒸发温度分别为20℃、7℃、0℃三种工况下,R22+R124的最适宜配比为0.65/0.35、0.4/0.6和0.3/0.7,R134a+R142b的最适宜配比为0.8/0.2,并且与R22+R142b进行比较,在对应工况下,R22+R124的单位容积制热量是R22+R142b的1.33、1.26和1.24倍。     

基于三元混合工质高温压缩式热泵循环性能研究

工业生产中存在大量的70～80℃的余热未被回收利用,如果利用热泵将这部分余热转化为高品质工业蒸汽则可大大降低工业能耗和污染物排放。本文研究一种回收废水余热制取蒸汽的高温热泵系统,在蒸发器侧水进出口温度80/70℃和冷凝器侧水进出口温度90/120℃设计工况下,针对该换热过程"大温差"和"高冷凝"的换热特点分析对比不同非共沸工质的循环性能。首先对比了多种二元混合工质的循环性能,得到性能较为优良的混合工质R124/R141b(0.45/0.55).为保证压缩机安全运行添加第三元组分以降低排气温度和压力,结果表明:三元工质R365mfc/R124/R141b(0.55/0.405/0.045)综合性能较佳,其COP达到4.9,并且单位容积制热量为4110 kJ/m~3,同时排气温度125℃和冷凝压力为1595 kPa,综合性能优越并满足压缩机安全运行要求。     

中高温热泵工质及试台研究

本文介绍了作者自行搭建的中高温水源热泵机组试验台,以及在此装置上对新的中高温环保工质HTR01的试验 研究。试验台的特点是利用自然平衡压力点,设计了冷热混水系统,达到即节能又易于控制的目的。通过对新工质HTR01 的大量热工性能试验,以及对试验结果的误差和性能分析,为中高温水源热泵大型样机的设计提供了基础。     

中高温热泵新工质HTR02实验研究

本文从中高温水源热泵对制冷剂的特殊要求入手,通过研究工质的性质、材料相容性、油溶性,开发了一种综合性能较好的混合工质HTR02。通过对新工质在中高温水源热泵试验台机组的大量热工性能试验以及对试验结果的误差和性能分析,表明该工质能够产生75℃左右的热水,有较高的性能系数,具有很好的应用前景;最后还引用比容积压缩功的方法讨论了新工质充灌原有R134a压缩机时的匹配问题。     

两级压缩高温热泵系统工质的理论研究

本文在100～130℃的冷凝温度范围内,以HFCs、HCFCs和HFEs类纯质为研究对象,开展了五种两级压缩循环方式下,高温热泵工质的理论筛选研究,并以R245fa为工质,比较了在不同循环方式下工质的理论循环性能。研究结果表明,R245fa、E143和R123在两级压缩完全冷却系统中的综合性能优良,E245cb、R245ca、E245fa和R245fa在两级压缩不完全冷却系统中的综合理论循环性能良好;两级压缩循环方式下工质的COP_h较单级压缩系统有较大提高,排气温度明显降低,压缩机的工作条件得到改善,因此有利于提高热泵的工作温度水平和系统的性能。     

中高温热泵工质的理论研究

在60～140℃的冷凝温度范围,对21种环境友好、温度压力水平适宜的流体及CFC11、CFC114进行了中高温热泵理论循环对比分析。结果表明,HFC254cb、HC600、HFC143、HFE134、HFC236ea、HFC236ca、HFC245ca、HFE143、HFE245fa、HFC245fa等工质的理论循环性能较优。     

水蒸气超高温热泵系统的实验研究

近年来以低温室效应(GWP)的制冷剂的蒸汽压缩式高温热泵一直是余热回收领域的研究热点。为获得更高的输出温度,本课题组搭建了一台采用自然工质水作为循环冷媒的超高温热泵样机并进行了实验测试。实验结果表明蒸发温度为80℃,冷凝温度从115℃升至145℃时,热泵的COP从4.88降至1.89。在85℃蒸发,117℃冷凝时,最高COP为6.1,制热量为285 kW,同时在85℃蒸发时,该热泵的最高冷凝温度可达到150℃,此时COP为1.96。在相同的温升下,热泵的COP和卡诺效率都随着输出温度的升高而增加,因此我们认为该热泵更适合高温输出的应用场合。     

电流变液与电-磁流变液的衍射特性

本文把电流变液装置作为反射光栅研究其衍射特性,首次提出由电场强度改变来调节光栅常数的概念.并讨论了同时外加电场与磁场的情况下,电磁流变液的衍射特性.     

非理想流体中的关联

本文给出非理想流体(非理想气体、等离子体及液体)的对偶关联性质的一般理论。文中给出了计算多组元、任意分子相互作用势体系的对偶关联函数的一般公式,以及由辐射(激光与微波)散射测定分子间相互作用势与对偶密度关联函数的理论基础。     

磁流体光学特征研究

在模拟外磁场作用时磁流体的微观聚集结构的基础上,本文建立了研究磁流体光学性质的微观模型,运用蒙特卡洛方法模拟了光线在磁流体薄层内传递的全过程,统计计算磁流体薄层的光谱透射率,分析了薄层厚度、磁性纳米粒子含量和粒径以及外加磁场强度对磁流体薄层光谱透射率的因素.     

流体PVT的对应关系

本文依据对应态原理,提出新定义的对比压缩因子Zr=(1-Z)/(1-ZC)的无量纲交换式和对饱和温度的对比温度Tsr=T/Ts式,并根据两种流体工质对比压力Pr1=Pr2,对比温度Tsr1=Tsr2相等时,Zr1=Zr2相等的原则,导出了从一种已知PVT关系的物质推算它种物质的PVT值的通用方法。用本方法以水为标准物质推算了R12、R131、R134a、C2H4等几种物质在过热气体区、超临界区和液体区比容,计算值与文献实验值的平均偏差小于2,最大偏差小于4%。     

方阱流体的配位数模型

基于格子气体理论，提出了方阱流体及其混合物的新配位数模型和构型能表达式。新模型与Ｌｅｅ等人的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ计算机模拟结果进行了比较，取得了较好的计算结果。将新模型应用于分子尺寸不同的混合物时，计算结果尤为满意。     

电流变效应的研究及应用前景

本文介绍了电流变效应这种物理现象的原理及其工程应用．     

ANALYSIS OF PARTICLE-PARTICLE FORCES IN ELECTRORHEOLOGICAL FLUIDS

The Rayleigh identity, based on a multipole expansion theory, is extended to analyse the forces between particles in an electrorheological system. The shear modulus for chains of particles arrayed on a square lattice is calculated. It is found that the modulus increases linearly with the ratio of dielectric constants of the dispersed particles to that of the continuous phase; as the ratio becomes larger, contrary to the expectations from a simple dipole approximation, the modulus would saturate. In the case of conducting particles, the modulus varies with the frequency of the applied field. In a limiting case of perfectly conducting particles, the conductivity is also considered. It is found that the particle-particle forces are extremely sensitive to their separations from each other.     

双液相电流变液的光学透射特征

液-液分散体系是一类重要的软物质,双液相电流变液属于液-液分散体系.在外加电场作用下,双液相电流变液内部结构可以发生改变,因而导致它的各种物理性能变化.本项工作研究了在电场与光场共同作用下的双液相电流变液的光学性能,了解其可调节透射率特征.     

磁流体粘度的实验研究

采用毛细法粘度计测量了水基Fe磁流体的粘度,分析了磁性粒子份额、表面活性剂含量以及外加磁场强度和方向对粘度的影响。实验结果表明,磁流体粘度随着磁性粒子和表面活性剂浓度的增加而增加;随着外加磁场强度的增大而增大,对于相同的磁流体,在外加磁场方向垂直于流动方向时的粘度大于外加磁场方向平行于流动方向时的粘度;表面活性剂含量的增大将减弱外加磁场对磁流体粘度的影响。     

一个新的通用流体蒸汽压方程

1基于对比态原理建立的新方程对比态原理是被广泛应用于推算流体热力学性质的方法之一，最初由范德瓦尔斯提出，但它只适用于简单流体。之后，Pitier等人山引人称为偏心因子的参数。来改进对比态原理，使之能适用于标准流体。P让zer定义的偏心因子为：。—－1－10g（P，。）T，－0．7（1）根据Pitier对比态原理，对偏心因子为。的标准流体，其饱和蒸汽压可以表示为：InPr、二InP｝9）＋。InP｝：）（2）式中，牲’表示简单流体的对比蒸汽压，欢’是校正函数，呻2）是标准流体相对于简单流体的蒸汽压偏差项。由于Pitier三参数对比态原理…