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.     

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。     

低温水源复叠式高温热泵系统特性模拟研究

低温水源复叠式高温热泵系统可以有效利用低温水源,稳定制取80℃高温热水。利用C语言建立工质热物性、系统主要部件以及整个热泵系统数学模型。通过分别调节低温水源温度、低温水源流量及低温级压缩机频率三种模式发现模拟值与实验数据对比最大误差不超过4%。另外研究了低温水源温度及低温水源流量对系统性能的影响。     

基于当量热阻的ORC工质选择方法研究

根据有机朗肯循环(ORC)蒸发器中夹点出现的位置,将其换热过程分为夹点出现在预热起始点(PPP)、夹点出现在工质汽化起始点(VPP)、以及夹点同时出现在预热起始点和汽化起始点(PVPP)三种情况,定义吸热工质和热源流体的热容流率之比为热容比ε,经分析发现PPP,PVPP,VPP三种换热过程分别对应ε1,ε=1,ε1的情况,即可用ε判断夹点出现的位置.讨论夹点温差一定时,热源温度和蒸发温度对夹点位置的影响,发现随着热源温度和蒸发温度的升高,蒸发器的换热过程逐渐由VPP(ε1)变化到PVPP(ε=1)再变化为PPP(ε1).使用基于(火积)耗散率定义的当量热阻来度量换热过程的不可逆性,对比分析三种换热过程对热回收量和当量热阻的影响情况,发现换热过程为PVPP(ε=1)时蒸发器热回收量最大、当量热阻最小.最后对于热源条件确定的蒸发器,以ε=1为目标函数,同时对循环工质和运行参数进行优化。     

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。     

冷藏展示柜蒸发器优化布置的数值模拟及实验研究

以冷藏展示柜为对象,建立了物理数学模型,用SIMPLE方法计算了3种蒸发器布置型式下柜内空气流动换热的温度场,并对柜内的温度变化过程进行了实验研究,实验结果与模拟计算结果吻合较好,验证了数值模拟的可靠性.通过数值模拟和实验研究得到冷藏展示柜蒸发器最优布置型式.     

双蒸发器连接形式对双源复合热泵系统制热性能影响研究

传统热泵采用单一热源(空气源或水源),虽然也有利用多热源(蒸发器)的复合热泵,但往往采取蒸发器切换的工作模式,这种工作模式难以同时利用多热源能量来达到制热目的。双蒸发器耦合的复合热泵系统通过太阳能水源蒸发器与空气源蒸发器协同工作来提高其制热性能,但不同的蒸发器连接形式(串联与并联)必然导致复合热泵系统的制热性能发生变化。本文利用热力学方法对双蒸发器采用不同连接形式的复合热泵系统的热力学性能进行了比较分析。研究结果表明:无论双蒸发器并联还是串联连接的复合热泵系统均较单一热源(空气源)的热泵的制热性能均显著提高;双蒸发器并联连接的复合热泵系统的能耗较双蒸发器串联连接的复合热泵系统的能耗明显下降,双蒸发器并联连接的复合热泵系统需要增加一台压缩机,但其节能性显著,也更具经济性优势。     

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。     

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.     

模拟分析R134a和R12在汽车空调“两器”中的换热

模拟分析Ｒ１３４ａ和Ｒ１２在汽车空调“两器”中的换热史琳，付屹东，韩礼钟，朱明善（清华大学热能工程系北京１０００８４）关键词汽车空调；模拟；Ｒ１３４ａ；热物性１前言Ｒ１３４ａ是目前国际上公认的汽车空调冷剂Ｒ１２的替代物［１］。当汽车空调采用Ｒ１３４ａ...     

水平管降膜蒸发器传热优化研究

基于分布参数方法,对大型制冷系统中的水平管外降膜蒸发进行了传热优化数值模拟计算.在计算中,分析了饱和的液态制冷剂R134a在水平的铜管束外流动蒸发的换热特性.模型考虑了不同的管子类型和2流程不同管程布置对蒸发器换热特性的影响,结果表明,蒸发器采用Turbo-EHP管的性能高于其它管;不同管程布置对蒸发器性能的影响比较大,其中,下进上出管程布置的换热性能优于其它管程布置.同时,本文考虑了传热管外"干斑"对换热的影响.本文结论对于大型制冷系统中的降膜蒸发器传热优化设计具有指导性意义.     

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。     

高温除湿干燥机的试验研究

本文介绍了作者自行设计的高温除湿干燥机,以及在工业木材干燥过程中的试验研究。该除湿干燥机的特点是利用清华大学研制的高温环保工质HTR01,配合R22压缩机组成热泵循环,达到提高除湿机出口风温,能够与常规蒸汽干燥窑干燥工艺相匹配的目的．通过对该高温除湿机的大量热工性能试验,以及对试验结果的性能分析,为设备的改进与性能的提高提供了基础．     

CO_2跨临界(逆)循环的热力学分析

1前言世界各国开展了寻求CFC和HCFC替代物的广泛研究。到目前这项研究已有了实质性的进展。主要提出了包括R134a在内的若干HFC及其混合物来替代R12，R502和R22等，并且已开始商业化生产。但人们已发现这些新工质并没有达到‘长期”替代物的要求，大部分HFC都有较高的温室效应和某些缺陷。随着世界范围制冷空调技术的应用和发展；对各种制冷工质的需求量逐年上升，每年达到数十万吨的消耗量，其中绝大部分将扩散到大气中去。这些物质的寿命或长或短，都会增加温室效应，或分解产生其它的副作用。人类大规模生产地球上本来不存在的气态…     

两相流引射循环制冷系统性能的数值模拟

文中提出了两相流引射制冷循环系统稳定工作判据,并据此对传统两相流引射制冷循环系统进行了改进,增加了辅助蒸发器以使系统稳定工作.在此基础上,对以R134a为制冷剂的汽液两相流引射制冷循环的系统性能进行了数值模拟,分析了不同工况、不同引射比对系统性能的影响.数值模拟结果表明:在给定冷凝压力和蒸发压力工况下,两相流引射制冷循...     

Influence of nucleation on the flow boiling heat transfer coefficient of a refrigerant mixture under varied heat flux conditions

The influence of nucleation on the flow boiling heat transfer coefficient of R-134a/R-290/R-600a refrigerant mixture is experimentally studied in a smooth horizontal tube of 12.7 mm diameter. The heat transfer coefficients are experimentally measured for stratified flow patterns under a varied heat flux condition; a condition found in the evaporator of refrigerators and deep freezers. The experiments are conducted in a counter-current heat exchanger test section. By regulating the flow rate and inlet temperature of acetone, which is the heating fluid flowing in the outer tube, a varied heat flux is provided to the refrigerant flowing in the inner tube. The refrigerant mass flow rate is fixed between 3 and 5 g s⁻¹ and its inlet temperature between −8.59 and 5.33°C, which corresponds to a pressure of 3.2 to 5 bar. The significance of nucleate boiling prevailing in the above-mentioned evaporators is highlighted. The experimental heat transfer coefficients are also compared with well known heat transfer correlations.     

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...     

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。