混合工质R12/R142热泵循环的模拟计算及实验研究

在非共沸混合工质用于热力循环系统的研究中,理论研究的主要障碍是,非理想溶液混合工质热物性数据甚为缺乏。本文提出一套利用较少的热物性数据,进行非理想溶液混合工质热泵循环的模拟计算方法,并对模拟计算结果进行了实验验证。     

CPA方程计算醇+卤代烃体系气液相平衡

醇+卤代烃混合体系,尤其是乙醇、三氟乙醇(TFE)等与卤代烃的混合工质在吸收式制冷、热泵、蒸气动力循环等领域中有着重要的应用.CPA方程可以描述缔合流体的性质,用于含醇类组元的混合体系气液相平衡性质描述.本文首先从纯物质饱和性质实验数据回归得到了CPA方程参数;将CPA方程应用于醇+卤代烃混合体系的气液相平衡计算,采用并比较了2种缔合方案;比较了CPA方程与G~E-EoS模型的相平衡计算效果.CPA状态方程在揭示分子间相互作用的基础上可准确描述醇+卤代烃混合体系的气液相平衡性质.     

HFC32/HFO1234ze二元混合工质的热物性模型

在实验数据基础上,建立了适用于HFC32/HFO1234ze二元混合工质的PR方程模型,并对实验数据、模型计算结果和Refprop 9.0计算结果进行了比较分析;作出了定温度下泡、露点压力随混合比的变化关系图以及定压力下饱和温度随混合比的变化关系图,分析得出HFC32/HFO1234ze二元混合工质属于非共沸工质,存在温度滑移,500 kPa压力下混合物在0.27/0.75处温度滑移达到最大为12.7℃;选取状态参考点后,作出了不同混合比下的混合工质的logP-h图,得出了随混合比变化混合工质的热力学性质的变化趋势,为系统的设计提供基本的热力学数据;最后,以R410A循环性能为基准,对不同混合比下混合工质的"相对循环性能"(COP_(mix)/COP_(R410A))进行了分析,为家用空调制冷剂的替代和系统的优化提供方向。     

一种新型中高温热泵非共沸工质的理论与实验分析

针对工业生产中存在大量可资利用的余热资源,以能够利用余热资源的中高温热泵系统为研究对象,对绿色非共沸混合工质及其循环特性展开了理论和实验分析.通过理论计算筛选出非共沸混合工质ZM1(R125/R152a/R245fa),进行了多工况的实验研究,并与已经使用的由R22和R142b组成的混合工质ZM2在同等工况下进行了对比.结果表明,在满足用户需求这一层面上, ZM1和ZM2水平相当,加上其绿色环保的特性,达到了替代工质的要求,具有成为中高温热泵工质的潜质.     

NH_3-H_2O-P(CH_3)_4Cl体系气液相平衡、密度和黏度的测定

以氨水为工质对的吸收式制冷循环和热泵技术中,分离氨和水时需要大量能耗。本文将离子液体P(CH_3)_4Cl作为添加剂加入氨水中,组成分离能耗较低的三元工质体系。利用等温合成法实验系统,测定了NH_3-H_2O-P(CH_3)_4Cl体系在温度范围293.15~333.15 K、压力范围0~700 kPa.时的气液相平衡数据;然后采用扩展的Antoine方程对实验数据进行拟合,得到了可靠的拟合精度和方程的模型参数;最后,基于相平衡比讨论P(CH_3)_4Cl的添加效果,测定密度和黏度数据,作为进一步开发该工质体系的参考。     

一种新型空气源高温热泵的热力学分析

本文提出了一种供热温度为80~100℃的新型空气源高温热泵循环(EIHP),该循环采用非共沸混合工质R290/R600a,利用内部自复叠技术和喷射器提升循环性能。针对EIHP循环建立了相应的热力学计算模型,并与传统热泵循环(CHP)进行了对比研究。根据计算结果,当冷凝器出口温度为100℃,蒸发器出口温度从25℃下降到-10℃时,相较于CHP循环,EIHP循环的COP提高了15%~27%,压缩机压比降低了20%~46%,容积制热量提高了22%~51%。此外,本文还研究了冷凝器出口温度,工质配比等参数对循环性能的影响情况。     

热泵循环效率解析计算式

本文运用分析法,导出了直接计算热泵循环效率ε_(hp)。损失系数ν_i的解析计算式,它具有物理意义较为明确,准确度较高的特点,可用于多种热泵循环、多种工质的分析比较.由于公式解析,故还可为选择工质及优化设计参数提供准确而简单的数学模型。 一、热泵基本循环计算式的导出 为了简化热力学参数的计算,首先做出如下的假设:     

以污泥为原料污水为冷热源的燃气机热泵系统设计与分析

提出以污水、污泥为原料以及采用自然工质的燃气机热泵系统.在该系统中,污水处理厂的污泥生成沼气,沼气在燃气机中燃烧带动压缩机运转;处理后的污水作为热泵系统的冷(热)源向建筑物提供冷(热)量.对该系统做了分析,讨论了循环流程和几个关键部分,建立了计算模型,采用了当量冷凝温度分析法,以自然工质CO2和R290作为热泵系统的工质做了对比分析.通过提出污水污泥以及利用自然工质的燃气机热泵系统,以充分利用可再生资源达到节能环保的目的,为环保的可持续发展提供一些思路.     

混合工质高温水源热泵计算机模拟

针对高温混合工质热水热泵,本文提出了纯质及混合工质的热泵模拟程序;本程序详细考虑了混合工质纯传递特性对换热的影响,在只输入热泵系统结构参数以及外部换热参数的条件下,应用本程序能进行热泵系统冷热水温度、换热器温度场、制冷制热量及系统的性能参数计算。     

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。     

R1234yf/HCs混合工质热泵系统循环性能分析

在名义工况下建立热泵热水器系统的热力学循环模型,利用EES分别计算三种HCs纯工质及其与HFO1234yf混合工质的热泵性能。结果显示:R1234yf/R600(Z_1)和R1234yf/R600a(Z_2)均在质量分数(10/90)处出现最大制热COP值,分别为3.413和3.305,R1234yf/R290(Z_3)则出现单调递减的趋势。在最优配比(10/90)情况下,混合工质Z_1系统排气温度为76.26℃,冷凝压力为0.681 MPa,压比为6.284,制热量为193.6 J/g,■效率为0. 212;系统Z_2、Z_3及纯工质R600、R600a、R290的制热性能系数COP分别较Z_1降低3.06%、3.09%、13.94%、5.10%、5.66%。Z_1具有较好的热力学性能,有望成为替代工质。     

余热回收利用的高温热泵系统混合工质选择研究

开展高温热泵混合工质的理论研究,分析采用不同非共沸混合工质时热泵系统的热力学性能、经济性和环境性。研究结果表明:与纯工质相比,采用R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)和R245fa/R290(0.7/0.3)等优选的十三种混合工质时,热泵系统的压缩机排气温度与压力均有下降,系统COP明显提升,其中采用R161/R245fa(0.3/0.7)混合工质时热泵系统的COP最高。采用混合工质时热泵系统的投资回收期均相对于纯工质有所降低,其中采用propyne/R245fa(0.3/0.7)时热泵系统的投资回收期最短,其后依次为R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R600(0.5/0.5)、R161/1butene(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)等。同时,相对于其他混合工质,采用R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)和R245fa/R290(0.7/0.3)时热泵系统的TEWI值较低,环境性更好。综合而言,采用R161/R245fa(0.3/0.7)、RC270/R245fa(0.2/0.8)、R245fa/R290(0.7/0.3)、R600/R1270(0.6/0.4)和R161/R600(0.4/0.6)等五种混合工质时综合性能较好,其中采用R161/R245fa(0.3/0.7)时热泵系统综合性能最佳。     

混合工质制冷系统节能的热力学分析

制冷、空调、热泵及余热发电,国外国内都在探索应用非共沸混合工质。它能够趋近于非等温换热的理想的Lorenz循环,降低(火用)损,提高能量利用经济性。 混合工质的选择有一系列的标准,其中由露点线和泡点线组成的相图也是选择的标准之一。从中可以直接看出非共沸混合工质在蒸发器和冷凝器中所形成的非等温相     

非共沸混合工质自复叠热泵循环试验研究

单级压缩式热泵冷凝温度与蒸发温度之差一般为40~50℃,非共沸混合工质自复叠循环具有工作温差大的优点,将其应用于热泵循环,则可产生较大的供热温差。该文通过搭建一个空气源自复叠热泵实验台,利用NIST公司的制冷剂物性数据库Refprop7,绘制出了混合工质的温度-浓度图。经过实验,分析了自复叠热泵循环工作温差的影响因素,得出了自复叠热泵气液分离器简单分离对增大工作温差的作用有限,增加工质的相对挥发度也不能显著改善热泵的运行性能等结论。并进一步得出了增设分凝设施可显著增大工作温差的结论。     

新工质基础物性参数推算和中高温热泵工质研究

1前言在供暖和干燥等领域，冷凝温度在80”C左右的热泵装置有广泛的应用。冷凝温度80N100OC这一范围可认为属中高温热泵范畴山，Rll4是一种传统的中高温热泵工质，其ODP（臭氧层消耗潜能）为0的替代物研究正在逐步展开，其中Bare门介绍并分析了冷凝温度低于60”C时的替代工质研究情况；Devotta等问选取了七种有实测数据的工质，取冷凝温度为100“C进行了循环性能计算。本文主要进行两项工作：一是建立新工质基础物性参数（标准沸点兀、临界温度C和临界压力只）的推算方法，为研究开发热泵工质提供基础；二是对有可能得到中高温热泵新…     

一种新的对比态混合物状态方程的建立

1引言在混合替代工质的研究中，要分析其热力学性质和循环性能，必须有能够准确描述混合制冷剂性质的状态方程。目前计算采用的各种混合状态方程都必需有混合物各组分间的二元交互作用系数Kij。Kij的值一般需要由回归二元混合工质的PVTx实验数据或相平衡数据而得到。实际的混合工质替代研究中，常常没有或缺少混合物的实验数据。对于二元混合物而言，其热力性质应与组成这种混合物的两种纯质的性质密切相关，有可能以纯质的物性来表达混合物的性能，而大多数纯质制冷剂都有用实验数据回归的精度很高的专用状态方程和蒸气压方程。所以，如…     

二元环保型混合工质一次分凝循环性能优化

应用定循环运行压比优化方法,对采用环保型二元混合工质的单级压缩一次分凝循环,进行了-60℃温度位的循环性能数值优化。计算结果表明,影响循环COP的因素有混合工质成分(工质组元、工质浓度)和循环压力位(循环低压和循环压比),必须综合考虑进行优化。不可燃混合工质R23/R134a、R23/R227ea和R23/R236ea中,R23摩尔浓度为0.55和0.6的R23/R236ea循环在压比为7和10时,分别有最大的COP;自然混合工质R170/R290、R170/R600a和R170/R600中,R170摩尔浓度为0.65和0.7的R170/R600循环在压比为7和10时,分别有最大的COP。     

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.     

R22-DMA热力学性质及吸收压缩式热泵系统优化

1引言吸收压缩式（SC）热泵是一种适用于变温热源的高效复合式热泵系统，比常规压缩式热泵具有工作范围广，工作压力低以及较高COP值等特点。文献出对以R22－DMA为工质的SC热泵进行了实验研究。本文则对新型工质R22－DMA的热力学性质进行研究整理，给出计算二元系统的蒸汽压、烩、摘等的实用公式；并对以其为工质的一种新型SC热泵循环进行计算机模拟优化分析，给出了实际SC热泵在典型制冷工况下的制冷性能及其优化条件。2R22－DMA的热力学性质2．1汽波相平衡R22－DMA二元系统的汽液相平衡实验数据较缺乏，文献［2］给出部分温度…     

R_(11)/R_(113)非共沸混合工质竖管内膜状凝结换热的研究

采用非共沸混合工质组成具有变温蒸发和冷凝过程热转换循环的热力学效果和节能潜力,已在能源界引起愈来愈大的兴趣。本文选择尚未研究过的R_(11)/R_(113)非共沸混合工质对竖管内全凝结换热过程进行了实验研究,通过微分方程组的无因次分析,导出了竖管内二元非共沸混合工质膜状凝结换热的特征量;对影响换热的因素和机理进行了分析探讨;提出了一个适用于各种组分R_(11)/R_(113)物系混合蒸汽凝结换热的通用准则方程。