二元制冷剂R134a+DME在温度范围(253.15~273.15)K的汽液相平衡研究

本文采用汽液双循环法测量了新型环保制冷剂R134a+DME在(253.15~273.15)K时的汽液相平衡数据。所测实验数据采用PR+LCVM+Wilson模型进行了关联,汽相组分的平均绝对误差绝对值为0.0043,最大绝对误差绝对值为0.0222;体系压力的平均相对误差绝对值为0.65%,最大相对误差绝对值为1.05%。关联结果和实验数据一致性较好,说明此模型能很好地描述该体系在实验条件下的汽液相平衡数据。从实验结果发现,R134a+DME是一种共沸制冷剂,处于共沸点时R134a摩尔组分0.4左右,而且该混合物在整体组分变化范围内的温度滑移也非常小。     

制冷剂替代物相平衡性质的分子动力学模拟

本文利用分子动力学模拟算法研究制冷剂替代物的气液相平衡性质。通过将制冷剂替代物作为极性的2CLJ流体处理,建立了针对它们的 2CLJD 势能模型。利用 NPT+Test Particle 算法对五种制冷剂替代物 (HFC-152a,HFC-143a,HFC-134a,HCFC-142b和HFC-227ea)的气液相平衡性质进行了计算,同时验证了计算结果的热力学一致性。模拟结果与 NIST 的 REFPROP 数据库的最大相对偏差在2％以内。     

天然流体包裹体中甲烷水合物生成条件原位变温拉曼光谱研究

准确获取流体包裹体中气体水合物的生成条件一直是传统包裹体分析方法面临的一个难题。文章采用原位拉曼光谱技术分析了天然流体包裹体中甲烷水合物的生成条件。并由常温拉曼光谱分析表明,研究流体包裹体的流体组成为CH4-H2O体系。通过三种方法控制实验温度的变化,在第三种方法实验条件下获得了-170 ℃时甲烷水合物与冰的拉曼光谱,逐渐升温原位观测甲烷水合物的消失温度。原位拉曼光谱检测结果表明,研究包裹体中甲烷水合物的生成温度为7.5 ℃。结合CH4-H2O体系水合物形成条件相平衡计算,得到包裹体中甲烷水合物生成时的压力为5.587 3 MPa。研究结果表明,原位拉曼光谱技术是准确获取流体包裹体种气体水合物生成条件的一种有效方法。     

纳米粒子促进制冷剂水合物生成技术研究进展

添加剂是制冷剂水合物生成促进技术的研究热点,纳米粒子能够有效提高制冷剂水合体系的传热传质效率,是理想的添加剂之一。总结了纳米粒子对制冷剂水合物生成热力学与动力学的影响,分析了不同种类、浓度的纳米粒子的促进效果,并归纳了其促进机理。结果表明,相对于单一体系而言,纳米粒子的复配体系拥有更佳的制冷剂水合物生成促进效果。纳米粒子复配剂的选择以及复合促进机理的分析是研究重点。     

高压CO2水合物的生成机理实验和模拟

温室气体CO_2的捕捉和储存对减缓温室效应具有重大意义。CO_2水合物法储存CO_2具有效率高、储量大、易运输等优点。为了更高效制备CO_2水合物,对其生成机理进行实验和模拟研究。通过建立水合物生成的热力学模型,对水合物生成条件进行预测,利用高压静态釜式反应容器开展水合物生成实验,通过温度压力数据验证模型的准确性。在选取化学势能差作为水合物生成驱动力的基础上建立气体消耗速率模型,并与实验结果对比,结果表明:模型的预测值与实验值相对吻合。在低于水合物相平衡温度的条件下,升高容器的内反应压力可以促进气-液质量交换过程,提高生成效率。在生成过程中测得不同位置的电阻率变化数据,发现容器内的电阻率随固态水合物的生成而升高,并且首先在容器上部靠近壁面处结晶、团聚。     

CH4-TBAB二元水合物的分解热测定

利用可视化高压流体测试系统研究了甲烷-四丁基溴化氨(TBAB)水合物的分解条件,并根据物相平衡数据应用Clausius-Clapeyron方程计算了该水合物的分解热.结果显示: CH4-TBAB共生水合物的相平衡压力的对数与温度的倒数为线性关系,其相平衡压力远低于甲烷水合物的相平衡压力,甲烷的存在提高了TBAB水合物的生成温度.CH4-TBAB共生水合物的分解热远大于纯TBAB水合物的分解热,而且分解热的数值与TBAB的浓度有关.     

致冷剂简单气体水合物相平衡计算

本文从统计热力学理论出发,结合ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ－Ｐｌａｔｔｅｅｕｗ理想固溶休假设。给出ＨＦＣ１５２ａ和ＨＣＦＣ１４１ｂ简单气体水合物相平衡计算模型,并进行计算。计算结果与实验数据进行比较,很好吻合,正确反映了简单致冷剂水合物的相平衡规律。本研究为进一步混合气体水合物相平衡计算打下基础。     

R1234yf/RE170混合工质用于汽车空调的可行性

目前汽车空调常用的制冷剂四氟乙烷(R134a)存在较高的温室效应指数(GWP=1 300),会对环境造成不利的影响。将R1234yf和RE170以质量配比为70:30组成新型混合制冷剂(代号NCUR04)应用于汽车空调中,通过热力学性质、环境特性、循环性能、安全特性、润滑特性方面综合考虑替代R134a的可行性,并与潜在替代制冷剂R1234yf进行对比。研究表明:NCUR04环境性能、热力学性质较R134a和R1234yf优异;单位质量制冷量分别比R134a和R1234yf高24.7%和66.2%;单位容积制冷量比R134a低4.5%,比R1234yf高5.9%;能效比(COP)分别比R134a和R1234yf高1.4%和8.8%;排气温度比R134a低2.4℃,比R1234yf高5.5℃;与POE润滑油互溶性良好。因此,NCUR04替代R134a用于汽车空调具有可行性。     

太阳能喷射制冷系统的新型替代工质优化选择研究

太阳能喷射制冷系统具有变工况间歇性工作特点,优良制冷工质特性是太阳能喷射制冷系统获得良好循环性能至关重要条件。因此,优化选择绿色环保替代工质对扩大太阳能喷射制冷系统工作温区和寻找太阳能喷射制冷系统的最佳变工况工作特性具有重要理论意义。文中在建立改进型太阳能喷射制冷系统热力学模型基础上,研究了以R161、R1234yf、R152a、R290、R134a及R600a为制冷剂的太阳能喷射制冷系统变工况热力学特性。结果表明,以R161为制冷剂的太阳能喷射制冷系统的性能系数平均(COP)值最高,其变工况循环性能明显优于R134a和R600a等制冷工质;绿色环保新型制冷剂R161是适用于喷射制冷系统变工况运行的优良替代工质。     

新型双蒸发制冷系统制冷剂的研究

研究了喷射器内部流体流动过程,应用质量守恒、动量守恒、能量守恒对两相喷射器建立了热力学模型,分析了不同制冷剂对新型双蒸发制冷系统性能的影响。计算结果表明:新型双蒸发系统中,当蒸发和冷凝温度相同时,R152a的性能系数高于其他4种制冷剂,R143a的喷射系数、喷射器的压缩效率、制冷量和性能系数提高率均高于其他4种制冷剂;当蒸发温度不变时,性能系数提高率随着冷凝温度的升高而降低,冷凝温度为30℃时,制冷剂为R143a,性能系数提高率达20%。     

二元致冷剂气体水合物相平衡计算

本文在测定 ＨＦＣ１５２ａ／ＨＣＦＣ１４１ｂ和 ＨＦＣ１３４ａ／ＨＣＦＣ１４１ｂ 二元气体水合物相平衡数据的基础上［３］,建立二元混合气体水合物计算模型和方法。利用 Ｗｉｌｓｏｎ活度系数理论和Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附理论建立了水合物相各组成的逸度计算模型,并依据水合物中客体分子的逸度平衡条件进行了混合水合物的相平衡计算。计算结果正确地表征混合气体水合物相平衡特性,并与实验数据较精确吻合。     

混合制冷剂气体水合物生成及融解过程实验研究

1引言城市建筑物中，空调作为最大用电设备之一，夏季占建筑物耗电总量的一半以上，为了缓解高峰用电负荷并有效利用低谷电力，解决峰期用电紧张的矛盾，达到总体节能的目的，空调蓄冷移峰节电技术被认为是实现城市供电平衡和建筑节能的重要手段。作为实用的空调蓄冷技术，最为重要的是其蓄冷材料的相变温度与空调工况相适应，即在5～12℃发生相变，且相变潜热大，传热性能好．氟里昂气体水合物作为蓄冷材料，具有适合空调储冷的理想性质，可使水在8～12℃水合结晶，形成暖冰时释放反应热，其反应热与结冰潜热相当[1]。然而，由于一些氟里昂…     

Effect of Coolant Temperature on the Condensation Heat Transfer in Air-Conditioning and Refrigeration Applications

This article directly investigates the effect of a cooling medium's coolant temperature on the condensation of the refrigerant R-134a. The study presents an experimental investigation into condensation heat transfer, vapor quality, and pressure drop of R-134a flowing through a commercial annular helicoidal pipe under the severe climatic conditions of a Kuwait summer. The quality of the refrigerant is calculated using the temperature and pressure obtained from the experiment. Measurements were performed for refrigerant mass fluxes ranging from 50 to 650 kg/m²s, with a cooling water flow Reynolds number range of 950 to 15,000 at a fixed gas saturation temperature of 42°C and cooling wall temperatures of 5°C, 10°C, and 20°C. The data shows that with an increase of refrigerant mass flux, the overall condensation heat transfer coefficients of R-134a increased, and the pressure drops also increased. However, with the increase of mass flux of cooling water, the refrigerant-side heat transfer coefficients decreased. Using low mass flux in a helicoidal tube improves the heat transfer coefficient. Furthermore, selecting low wall temperature for the cooling medium gives a higher refrigerant-side heat transfer coefficient.     

混合工质变浓度空气源热泵系统的研究

本文分析了不同浓度混合工质R32／R134a和纯质R22理论循环性能,应用新型变浓度实验热泵装置测定了混合工质R32／R134a的变浓度循环特性,并与纯质R22进行了比较。结果表明,混合工质R32／R134a具有较好的容量调节特性。     

小型空气源热泵热水机组实验研究

针对目前空气源热泵热水器存在的问题,建立了以制冷剂R134A为工质的实验台进行实验研究,在不同的环境温度、供水温度的不同、制冷剂的种类、制冷剂流量的大小、制冷剂的充注量的多少、换热器和压缩机及节流装置等因素影响下得出数据.通过分析空气源热泵的工作原理和实验装置,提出了提高空气源热泵热水器性能的优化措施,为设计高效热泵热...     

Heat Transfer Characteristics for Condensation of R134a in a Vertical Smooth Tube

In this study, condensation of pure refrigerant R134a vapor inside a smooth vertical tube was experimentally investigated. The test section was made of a copper tube with inside diameter of 7.52 mm and length of 1 m. Experimental tests were conducted for mass fluxes in the range of 20–175 kg/m²s with saturation pressure ranging between 5.8 and 7 bar. The effects of mass flux, saturation pressure, and temperature difference between the refrigerant and tube inner wall (ΔT) on the heat transfer performance were analyzed through experimental data. Obtained results showed that average condensation heat transfer coefficient decreases with increasing saturation pressure or temperature difference (ΔT). In addition, for the same temperature difference (ΔT), heat can be removed from the refrigerant at a higher rate at relatively low pressure values. Under the same operating conditions, it was shown that average condensation heat transfer coefficient increases as mass flux increases. Finally, the most widely used heat transfer coefficient correlations for condensation inside smooth tubes were analyzed through the experimental data. The best fit was obtained with Akers et al.'s (1959) correlation with an absolute mean deviation of 22.6%.     

制冷剂R410a的气液相平衡的吉布斯蒙特卡罗模拟

制冷剂的气液相平衡性能,对制冷循环的研究至关重要。文中基于UFF(universal force field)力场,运用吉布斯蒙特卡罗方法模拟了混合制冷剂R410a的气液相平衡性质,模拟结果同Refprop8.0提供的数据有很好的一致性。并根据模拟结果得到了R410a的临界状态点的温度和密度,与Refprop8.0的相对误差分别在0.4%和3.3%。表明采用合理的分子力场,运用吉布斯蒙特卡罗模拟方法模拟混合制冷剂的气液相平衡是可行的。     

中高温工质在蒸发器中的换热模拟分析

本文采用分布参数的方法,建立了水源热泵中普遍采用的壳管式蒸发器稳态数学模型.通过中高温水源热泵试验台的实验数据同模拟计算结果的对比,验证了数学模型的准确性。应用此数学模型对中高温工质HTR01、HTR02及R134a在蒸发器典型制热运行工况,进行了模拟计算。得出了三种工质制冷剂侧换热系数沿管长的变化关系并对三种工质的换热性能进行了对比分析,为采用中高温工质的水源热泵换热器设计提供了参考依据.     

A theoretical model of dissolution and hydrate formation processes in shock waves

A theoretical model for the processes of dissolution and hydrate formation behind a shock wave in a gas-liquid medium with allowance for convective and molecular gas diffusion in the liquid and convective and conductive heat transfer caused by heat release at the interphase boundary due to dissolution and hydrate formation is proposed. A comparison of the model calculations with experimental data is made.