新型CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环的理论研究

本文提出了以Laval喷管为核心部件的超音速两相膨胀机概念,构建了以天然制冷剂CO_(2)为工质的超音速两相膨胀制冷循环模型并进行理想循环热力学分析和模拟计算研究。结果表明:超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力均对系统制冷性能有影响;在空调温区工况,CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环COP为6.69,是现有制冷性能相对最优的CO_(2)跨临界制冷循环COP的1.63倍,且大幅降低系统压力;气液分离时液相速度损失对系统制冷性能有影响,系统COP由9.56降至6.01,相对卡诺效率由0.95降至0.60,但仍保持在较高水平。通过初步的热力学分析和模拟计算研究表明,新型CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环在原理上具有较好的可行性和发展前景。

低温热能朗肯循环发电系统中两相膨胀性能研究(英文)

设计建造了实验装置验证R134a低温热能发电系统中湿蒸汽膨胀性能,在饱和蒸汽做功的研究基础上,在蒸发器与膨胀机之间引入液体管道,通过干饱和蒸汽和饱和液体混合形成湿蒸汽并膨胀做功。实验结果表明,干度为0.9—1.0时两相膨胀可以一定程度上提高发电效率,与理论研究相反;干度更低时发电量低于饱和蒸汽,符合理论分析结果。分析认为,小部分液体参与膨胀过程可以有效提高膨胀机密封程度,降低泄露损失,是发电量呈现小幅上升的关键原因。本研究为低温热能发的系统的设计提供了理论和实验依据。

基于超音速两相膨胀器的新型CO_(2)热泵与制冷循环研究

综合性能优异的自然工质CO_(2)在改善环境问题方面具有重要作用。基于环保安全的CO_(2),采用制冷效率较高、结构简单、无运动部件的超音速两相膨胀器作为膨胀降温装置,构建新型CO_(2)热泵与制冷循环,对新循环进行热力学分析和模拟计算研究。结果显示,理想的热泵循环最大热泵系数COP_(h)为5.83、最大制冷系数COP_(c)为4.90,展现出良好的制热制冷性能;空调温区工况,新型CO_(2)制冷循环COP_(c)为6.69,是现有制冷性能相对最优的CO_(2)跨临界制冷循环COP的1.63倍,且系统运行压力降低,安全性可靠性提高;冰箱温区工况,COP_(c)随STPE入口压力的增大稳定在3.5附近,相对卡诺效率保持在0.78左右。研究表明,基于超音速两相膨胀器的新型CO_(2)热泵与制冷循环具有一定的发展潜力,为CO_(2)利用提供一种可能的参考。

两相螺杆膨胀机的发展及其在制冷系统中的应用

双螺杆膨胀机按照螺杆压缩机的逆原理工作 ,是一种新型的容积式膨胀机。它在膨胀两相流体有独有的优势 ,可以取代制冷系统中的节流阀 ,降低能量损耗。

基于超音速两相膨胀的新型CO_(2)制冷循环研究

提出了一种基于超音速两相膨胀的新型CO_(2)制冷循环,开展热力学分析和模拟计算。结果显示:在空调温区工况,新型CO_(2)制冷循环COP较现有性能相对最优的CO_(2)跨临界制冷循环COP提升了63.2%,且系统运行高压大大降低;自然工质气体添加剂对循环性能有较大影响,加入C_(2)H_(2)和N;后制冷温度更低,加入C_(2)H_(2)可提高相对卡诺效率,且随加入量的增加,效果越显著,当加入30%的C_(2)H_(2)时,可获得最大相对卡诺效率为0.93,较单一CO_(2)的相对卡诺效率提高了26%,而加入N;则降低相对卡诺效率;超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力均对循环性能有较大影响,可调节以上参数提升循环制冷表现。研究表明:新型CO_(2)制冷循环具有较好的原理可行性,为CO_(2)有效利用、人工合成制冷剂替代、CO_(2)高效制冷提供一种可能的参考。

培尔顿式膨胀机的实验研究

对在小型氟里昂制冷系统中采用培尔顿式两相膨胀机取代节流阀进行了实验研究．基于热力学和几何分析，设计了具有紧凑、简单结构的双弧面切击式叶轮，制作了膨胀-发电机组，对膨胀机的工作性能进行了分析．在以R410A为制冷剂的小型制冷实验系统中，样机运行平稳可靠．在实验工况下膨胀机的最大单位回收功及等熵效率分别达到了2447J／kg和32．8％．实验确定了样机运转的最佳速度区间为13100-15310r／min．在此转速下，膨胀机有最大的等熵效率并产生最大的回收功．实验样机具有结构紧凑、易加工的特点，在小型制冷系统中的应用具有很好的可行性．

低温氦透平膨胀机的研究进展

对低温氦透平膨胀机的近期研究进展进行了介绍,特别指出了动压气体轴承在透平膨胀机中的应用现状与前景。