混合工质HFC134a/HCs替代R502的性能分析

针对目前R502主流替代工质R507和R404A存在的温室效应指数高、与矿物油互溶性差等缺点,提出了环保性能更好的三组近共沸混合工质R134a/R290、R134a/R1270和R134a/R290/R1270作为R502新型替代工质；并对其热物性、循环性能、安全性能和溶油性进行了计算分析。结果表明：除了压缩机排气温度偏高,这三组R134a/HCs混合工质的其它主要循环性能参数如压缩机压力比、容积制冷量和系统性能系数COP都优于R507和R404A,并且从理论上讲不存在可燃可爆的危险,同时可以与矿物油互溶,在替代R502方面更具有优势,其中R134a/R290/R1270在高热负荷下的综合性能最优良。     

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。     

自复叠制冷系统混合工质配比研究

分析了混合工质组分选择时必须考虑的几个选配原则。针对一种五级自动复叠制冷循环混合工质的配比,分析了相关制冷工质的性能及非共沸混合工质的特性。根据所要达到的温度,选择了R22、R23、R 4、R740和R728五种制冷工质作为系统循环工质,应用制冷工质性能商业计算软件Refprop,对混合工质的配比进行了模拟计算,得到了可以接受的一种混合工质配比。     

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。     

喷射增效自复叠制冷循环工质选择

为选择适合喷射增效自复叠制冷循环的工质,选取R32/R1234ze、R23/R134a、R170/R290和R23/R227ea四组混合工质,计算分析在给定工况下不同工质对喷射增效自复叠制冷循环性能的影响,并与传统自复叠制冷循环进行对比。结果表明,在喷射增效自复叠制冷循环中,R170/R290制冷量最大,R23/R227e压缩机压比最小,R23/R227e具有最佳性能,其性能系数较传统自复叠制冷循环提高了13.8%—28.4%;各组混合工质均存在最优组分配比使循环COP最大。     

三种高温热泵混合工质的理论研究

针对双热源热泵系统,理论分析了三种混合工质R245fa/R134a、R245fa/R152a和R245fa/RC270随R245fa质量分数变化时的系统热力学性能。结果表明:混合工质在特定配比时,系统热力学性能明显优于上述任一种纯工质。出口水温为80℃时,R245fa/R134a、R245fa/R152a和R245fa/RC270分别在R245fa质量分数为0.64、0.7和0.88时系统COP取得最大值,其值相应为4.74、4.68和5.15。三种混合工质中R245fa/RC270(0.88/0.12)的性能最高,与纯工质R152a相比,COF提高了约20%,产生单位质量热水的耗功降低了16.6%,并且压缩机排气温度和排气压力大幅降低。利用T-Q图分析了蒸发器和冷凝器中冷热流体间的温度匹配特性,发现采用混合工质后换热器中冷热流体的温度匹配性能明显变好,其中R245fa/RC270(0.88/0.12)温度匹配最佳。     

低温共沸混合工质HC170/HFC23池沸腾传热实验研究

实验测量了新型共沸混合工质HC170/HFC23的池核沸腾传热特性.加热面为紫铜表面,实验测量的压力范围为0.1 ～0.5MPa,热流范围为10 ～300 kW/m2.实验结果与传统的低温共沸混合工质R503和R508B的实验数据进行了比较,发现新型共沸工质HC170/HFC23的传热系数与R503相近并高于R508B.同时用现有的经验关联式对实验结果进行了预测,并对预测结果进行了分析.     

混合工质变浓度空调系统的试验研究

本文在分析混合工质单位容积制冷量随组成浓度变化的特性的基础上,结合筛选出的工质R22/R142b和R32/R124,进行固定工况下变浓度稳态性能对比试验和变工况变浓度调节稳态性能试验,测得空调系统在不同浓度下的稳态性能参数,验证了混合工质变浓度的容量调节特性。     

R134a/R125混合工质管外沸腾换热特性研究

对水平管外纯R134a和三种不同浓度的R134a/R125混合工质池沸腾换热性能进行了试验研究。在试验研究的基础上对二元混合工质的沸腾换热进行理论分析,并提出了二元混合工质的沸腾换热预测关联式。在实验范围内,实验值与预测值的最大偏差不超过±20%,可以满足工程应用的需要。     

一种热泵循环工质与R22的可用能对比分析

目前在制冷、热泵系统中广泛使用的循环工质R22由于具有较大的GWP值和ODP值,所以终将被淘汰。针对工质R22的替代研究,本文提出了一种新型的非共沸混合工质R290／R600a／R123(50％／10％／40％),并在小型试验台上做了热泵工况的试验分析。将该工质在各工况下的试验结论与相应工况下R22的试验结论进行对比分析后发现该工质的可用能分析优于R22的研究结论。     

基于遗传算法混合工质热泵多参数优化

本文将人工智能之一的遗传算法应用于混合工质热泵系统,在对热泵进行模拟的基础上构造了系统性能函数,对冷凝压力、蒸发压力以及回热度进行了多参数的优化,得到了使系统COP最大时的各参数的最佳值。发现在进行制冷/热系统多参数组合优化时,遗传算法全局寻优以及收敛能力与传统的优化方法相比,性能有了较大的提高。     

非共沸工质R134a /R245fa的管内冷凝换热特性研究

为研究非共沸工质的冷凝换热特性,本文基于Nusselt理论,建立了竖直圆管内非共沸混合蒸汽的冷凝模型,研究了不同质量比例的R134a/R245fa在不同条件下的冷凝换热特性,结果表明:混合蒸汽质量比例不同,两种组分的露点温度不同,混合物的冷凝特性不同,低沸点组分的气-液相份额差是表征传质阻力的关键因素;混合蒸汽质量比例、质量流速、壁面温度、压力是影响非共沸混合工质冷凝换热的重要因素。     

MEASUREMENT TECHNIQUES FOR HORIZONTAL FLOW BOILING HEAT TRANSFER WITH PURE AND MIXED REFRIGERANTS

Abstract

A test rig and measurement techniques for horizontal flow boiling of pure and mixed refrigerants are described. Local heat transfer coefficients were measured for R22/R114 and R12/R152a mixtures as well as the corresponding pure components. The test section consists of an S-m-long, 9.1-mm-i.d., electrically heated stainless steel tube and has the distinctive feature of variable heated length. Details of pressure, composition, and fluid and wall temperature measurements are discussed. The composition of subcooled liquid entering test section varied from test to test, and it is recommended that it be measured for each test. For the R22/R114 mixture, local composition measurements in the annular liquid film revealed a composition variation of up to 0.07 mole fraction around the circumference of the heated tube.     

板式蒸发器非共沸工质换热与压降研究

目前,针对单工质或近共沸工质的板式蒸发器研究已有开展,但对于非共沸工质的尚未见报道;本文结合实验 数据,欲将已有实验关联式推广到非共沸混合工质,经过比较发现,Hsieh的应用近共沸工质R410a的换热系数关联式 能很好的适应大温度滑移的混合工质,另外本文对摩擦压降关联式的系数经过适当的修正后也能应用于该工质。     

碳氢化合物与R152a的混合物替代R12的理论研究

碳氢化合物与Ｒ１５２ａ的混合物替代Ｒ１２的理论研究吴之春，马一太，吕灿仁，陈东（天津大学热能研究所天津３０００７２）关键词：碳氢化合物，制冷系统，混合替代工质一、引言随着ＣＦＣ替代工质研究的不断深入，人们逐步发现Ｒ１２的替代物Ｒ１３４ａ存在着许多不足...     

可推算非共沸多元混合物临界区饱和蒸气压的新方程

本文根据混合工质假临界温度的推算式,推导出利用各组分等对比态温度的饱和蒸气压计算混合工质的蒸气压的新方程。推算式中的两个与混合物组成及温度有关的系数,可用非临界区用两点文献值标定．用R401系、R404A和 R407系的三元混合工质的文献值与计算值做了比较,泡点压力和露点压力的推算值的绝对偏差平均值小于1．5％。     

混合制冷剂泄漏试验研究与模拟分析

1研究背景目前在制冷和空调系统中，绝大多数采用混合制冷剂作为R502与HCFC－22等的替代物。但混合物的特殊问题，即在贮存、使用时因泄漏而引起的成分变化、特别是成分变化而导致制冷剂可燃性或系统性能的变化，引起了人们的普遍重视。英国I.C.I公司对R407C（HFC－32／125／134a）系统进行测试表明，由于泄漏后成分变化而引起的性能变化在10％以内。日本DAIKIN公司研究HFC－32／134a混合物时发现：其临界可燃配比为56Wt％，即HFC－32重量比超过56％时可燃；使用名义配比30／70wt％的HFC－32／134a混合物并不可燃，但发生泄漏后…     

Multiplexed concentration quantification using isotopic surface‐enhanced resonance Raman scattering

The recently developed isotopically edited internal standard approach for surface‐enhanced resonance Raman scattering (SERRS) based chemical quantification is extended to demonstrate multiplexed detection of four different isotopic variants of a single chromophore. More specifically, it is shown that rhodamine‐6G (R6G) with 0, 2, 4, or 6 deuterium substitutions may be reliably quantified in either two‐ or three‐component mixtures. Thus, one isotopic species of known concentration may be used as an internal standard to determine the concentrations of two other isotopic components in a mixture. The concentrations of isotopic R6G SERRS chromophores are determined using partial least squares calibration and shown to yield a predictive accuracy of about ± 10% of the total R6G concentration (over 1–50 nM concentration range). These results set the stage for the use of such isotopic variants as tags for the SERRS/SERS quantitation of mixtures containing proteins, peptides, and other compounds. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Counterflow ignition and extinction of FACE gasoline fuels

The demand for petroleum-derived gasoline in the transportation sector is on the rise. For better knowledge of gasoline combustion in practical combustion systems, this study presents experimental measurements and numerical prediction of autoignition temperatures and extinction limits of six FACE (fuels for advanced combustion engines) gasoline fuels in counterflow flames. Extinction limits were measured at atmospheric pressures while the experiments for autoignition temperatures were carried out at atmospheric and high pressures. For atmospheric pressure experiment, the fuel stream consists of the pre-vaporized fuel diluted with nitrogen, while a condensed fuel configuration is used for ignition experiment at higher chamber pressures. The oxidizer stream is pure air. Autoignition temperatures of the tested fuels are nearly the same at atmospheric pressure, while a huge difference is observed as the pressure is increased. Unlike the ignition temperatures at atmospheric pressures, minor difference exists in the extinction limits of the tested fuels. Simulations were carried out using a recently developed gasoline surrogate model. Both multi-component and n-heptane/isooctane mixtures were used as surrogates for the simulations. Overall, the n-heptane/isooctane surrogate mixtures are consistently more reactive as compared the multi-component surrogate mixtures. Transport weighted enthalpy and radical index analysis was used to explain the differences in extinction strain rates for the various fuels.