跨临界CO_2热泵高温热水器性能实验研究

本文针对排气压力、出水温度、压缩机频率、膨胀阀开度等参数的变化对跨临界CO_2热泵高温热水器性能的影响开展了实验研究,重点关注了出水温度高于75℃时的热水器性能特性。研究结果表明:不同出水温度对应不同最优排气压力,随着出口水温的升高,最优排气压力升高,相应系统性能降低;随着蒸发压力的升高,系统COP先增大后减小;在膨胀阀开度不变的情况下,压缩机频率85 Hz、环境温度25℃、蒸发温度14℃时,系统制取95℃热水时的最优COP为3.9。     

双级压缩跨临界CO_2热泵中间冷却型式优化

双级压缩跨临界CO_2热泵适合于低温地板辐射采暖.以北京市某建筑为对象,进行了双级压缩跨临界CO_2热泵中间冷却型式的优化分析.结果表明:与单级压缩循环相比,双级压缩循环提高了系统供热的性能系数(COP),并且双级压缩循环中间完全冷却的COP高于中间不完全冷却型式.同时在保持最佳中间冷却压力下,双级压缩中间不完全冷却型式的COP随着高压级压缩机入口CO_2蒸气过热度的增加而逐渐减小.因此在实际系统设计中,双级压缩跨临界CO_2采暖热泵宜采用中间完全冷却型式.     

跨临界CO_2喷射式热泵热电池控制优化

本文提出了一种基于跨临界CO_2喷射式热泵热电池的单目标和多目标动态优化策略,该策略可应用于建筑或工业供冷热系统的高效储能优化。耦合系统为由Modelica语言开发的动力学模型,控制策略以冷热水箱的出水温度作为指标,并采用遗传算法对系统的瞬态性能进行优化。研究结果表明,以上两种基于模型的控制策略能优化系统在储能过程中的整体性能。与恒定控制参数下的控制策略相比,这两种控制策略在多控制参数的协调优化中是有效的,多目标控制策略优于单目标控制策略。     

跨临界CO2热泵空调系统仿真优化研究

为了研究跨临界CO₂热泵空调系统在不同工况下的制热性能,应用MATLAB软件,对带回热器的跨临界CO₂系统进行仿真研究。针对系统内排气压力P_cond、蒸发温度T_evp、气冷器排气温度T_out、过热度ΔT等因素,探究其对系统制热COP的影响。研究结果表明：T_evp、ΔT每升高1℃,系统COP分别上升5%～7%、0.1%～1.3%;T_out每增加1℃,系统COP降低0.17～0.04。通过仿真研究得出,跨临界CO₂系统的最优排气压力P_cond＿opt,并拟合得到其计算关联式。     

CO_2跨临界压缩机性能实验台的设计

目前尚未出台规范CO2压缩机性能试验方法及工况的国家标准,在现有国标GB/T5773-2004的基础上,针对CO2跨临界制冷循环的特性,设计开发了CO2跨临界压缩机性能实验台,这里选定第二制冷剂量热器法为主测作为X法,提出了一种基于水冷冷凝器量热器法而设计的水冷气体冷却器量热器法为辅测作为Y法,并详述了相应的原理与性能指标计算方法。试验测试结果表明,开发的实验台调节速度快,试验工况稳定,测量精度高,达到用户的要求和现国标的规定。此实验台设计具科学性与开创性,有很好的实践指导作用,为有关单位制定相应新国家标准、国内研究机构及企业进行相关研究提供了参考。     

CO_2跨临界动力循环性能理论及实验研究

非常规工质动力循环具有高效回收低品位热能的显著优势,CO_2环境友好,是较为理想的利用低品位热能的动力循环工质。采用理论和实验方法研究了CO_2跨临界动力循环的理论循环性能和膨胀机性能。研究结果表明,无回热时导热油出口温度随加热压力的升高而升高,并且不随膨胀机进口温度的变化而变化;有回热时导热油出口温度受回热器换热的影响存在极大值。随着超临界加热压力的升高,循环热效率和净输出功率存在极大值;回热能够显著提高循环热效率和净输出功率。初步实验结果表明内部泄露对CO_2滚动转子膨胀机性能具有重要影响,为提升膨胀机性能需尽量降低膨胀机内部泄露。     

CO_2/二甲醚混合制冷剂跨临界制冷循环性能分析

本文通过理论计算对CO_2/DME混合制冷剂替代CO_2的跨临界制冷循环特性进行了分析,结果表明:CO_2/DME混合制冷剂的质量配比范围为90/10～100/0时,可实现混合制冷剂的直接充灌.在相同的工况下,CO_2/DME跨临界制冷循环的最优高压侧压力降低了3 MPa,制冷系数提高4.3%;过热度对循环性能的影响,纯质CO_2要大于混合工质CO_2/DME.     

CO_2跨临界压缩式制冷循环理论分析

环保工质CO_2作为制冷剂用于空调领域再次受到广泛关注。文中对CO_2跨临界循环进行了热力学理论分析,分析结果表明:循环系统存在最优高压压力,使得其COP达到最大值;蒸发温度的升高或者冷却压力的降低都能提高COP,但都会降低效率;实际运行系统中,应该尽可能提高蒸发温度或者降低气体冷却器的出口温度。     

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…     

CO_2跨临界循环高压侧压力控制的热力学分析

本文介绍了ＣＯ_２跨临界循环高压侧压力控制的基本原理;通过循环分析,阐述了不同压力运行条件对制冷量和制冷效率的影响。通过对所得结果的分析论证,提供并优化出一种简单、实用的压力控制调节方案,该方案对汽车空调、热泵系统更有实用意义。     

跨临界CO_2双级压缩增压系统热力学分析

建立了跨临界CO_2双级压缩增压系统的热力学模型,并对气体冷却器出口温度、膨胀罐内压力、过冷度等影响系统性能的因素进行了数值分析。结果表明:系统的最佳排气压力随着气冷器出口温度的升高而迅速升高,且在气冷器出口温度不发生改变的情况下,最佳排气压力随着蒸发温度的降低略微有所升高,而系统最佳COP随气冷器出口温度的升高而快速下降。系统的最佳干度值随着气冷器出口温度的升高而增大。在一定的蒸发温度下,系统COP随着膨胀罐内压力的增大而逐渐减小,同时随着过冷度的增大系统COP逐渐增大,但要比蒸发温度对系统性能的影响要小些。     

近临界区CO_2对热声谐振管性能的影响分析

谐振管是热声热机的主要部件之一,减小声功在谐振管中的耗散对改善热声热机输出特性具有积极意义。由于近临界区流体的热物性具有特殊性,用其作为工质时将会对谐振管内的声功损耗产生重要影响。本文对声功在以近临界区CO_2为工质的谐振管中的损耗情况进行了计算和分析。结果显示,在本文的计算条件下,相较于压力较低的CO_2,采用近临界区CO_2作为工质可降低谐振管内的声功损耗,并在工作压力略低于临界压力时,谐振管内的声功损耗可达到最小值.此外,在保持谐振频率不变的情况下,采用近临界区CO_2作为工质可一定程度上缩短谐振管的长度。     

中温烟气为热源的CO_2跨临界循环改进及分析

着眼于初温为300~600℃的中温烟气余热动力回收,以单位质量烟气的循环净输出功(循环比净功)最大为优化目标,对CO_2跨临界循环(CO_2-TC)以及分别引入全回热、分流回热(部分冷却)措施形成的改进型循环,进行了性能优化对比分析。结果表明,全回热CO_2-TC的比净功和循环热效率明显高于CO_2-TC;在烟气初温较高的情形下,分流回热CO_2-TC有最高的循环热效率,但比净功输出较低。     

跨临界CO_2蒸气压缩/喷射制冷循环分析

利用喷射器代替节流阀作为CO_2制冷循环的主要膨胀装置,回收膨胀过程的部分动能,减少节流损失,降低压缩机耗功,并通过在压缩机进气前开一旁路,调节压缩机进气量,使系统稳定。对喷射循环与节流阀循环、膨胀机循环进行了性能比较,得出了喷射器循环相对于其他两种循环的优势;并对系统中各个参数对系统性能的影响进行了分析,系统蒸发和冷却温度对CfP影响较大;最后对系统(?)分析得到蒸发器到喷嘴后的压力差对COP和(?)损失的影响较大。     

跨临界Rankine系统中的CO_2吸热特性研究

本文采用数值模拟方法研究在跨临界Rankine系统(SRC)中的超临界CO_2在螺旋管内的吸热特性.分析了节距、浮升力和流体自加速对换热和流动的影响。研究结果表明节距对流体在螺旋管中的流动影响十分显著,随着节距的增加,横截面上由曲率产生的二次流逐渐演化成一个在中心区域的涡流.浮升力和曲率具有相似的作用在横截面上诱发二次流,在两者的共同作用下二次流发生偏转。流体自加速产生的再层化现象严重的抑制了流体换热性能。单一的浮升力或自加速指标不能揭示SCO_2在螺旋管中的换热特性,其换热特性需要综合考虑螺旋管几何结构、流体自加速、浮升力和物性的影响。     

跨临界CO_2双级压缩/喷射制冷循环比较分析

对带双气体冷却器的双级压缩/喷射制冷(TETG)循环和带中间冷却器的双级压缩/喷射制冷(TEIC)循环建立了热力学模型,比较分析了两种循环的高压级气体冷却器压力、中间压力、气体冷却器出口温度、蒸发温度和喷射系数对循环性能的影响。结果表明:在指定的工况下,TEIC循环的COP极大值比单级压缩/喷射制冷(TE)循环高16%,TETG循环的COP极大值比TE循环高9.5%;TEIC循环的喷射系数高于TETG循环和TE循环;气体冷却器出口温度升高会导致两双级循环的最优高压级气体冷却器压力增大。     

回热器对跨临界CO_2压缩喷射系统的影响

为了研究回热器对跨临界CO2压缩喷射系统的影响,本文在自行搭建的跨临界CO2压缩喷射系统实验平台上,通过改变冷却水进口温度分别对带回热器的跨临界CO2压缩喷射系统(TCES-IHX)和不带回热器的跨临界CO2压缩喷射系统(TCES)进行了性能测试.分析和比较了这两种系统模式下制热系数(COPh)、制热量、喷射系数、升压...     

跨临界CO_2热泵系统关键参数的实验研究

系统运行时外部参数变化将引起系统各内部参数变化,本文通过改变外部参数冷却水流量研究内部关键参数变化趋势。实验结果表明：随着冷却水的流量增加,压比减少,气体冷却器出口温度和排气压力降低,制热量和制热系数增加。在此基础上,通过调节外部参数研究气体冷却器出口温度以及蒸发温度对系统性能的影响。结果表明：随着蒸发温度的升高,制热...     

一种新型CO_2跨临界动力循环理论研究

CO_2环境性质优秀,是较为理想的动力循环工质。针对常规CO_2跨临界动力循环冷凝器中工质难以被常规冷却水冷凝的问题,提出一种新型CO_2跨临界动力循环,并采用理论分析方法,研究了此循环的循环性能。结果表明,系统内部正循环质量流量保持不变,系统内部逆循环质量流量随冷却终温的升高而升高;循环净输出功率和循环热效率随冷却终温的升高而缓慢降低,随冷却压力的升高而降低;当冷却压力为7.5 MPa,冷却终温为30.5℃时,净输出功率为258.8kW,循环热效率为0.067。