带喷射器的低温跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统性能

针对低蒸发温度下跨临界CO_(2)制冷系统实验研究较少的现状,设计搭建了带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷实验台,在蒸发温度为-33~-29℃,气冷器出口温度为30~40℃,高压压力为8.20~9.70 MPa的实验工况下研究制冷系统的性能变化,并将实验结果与理论计算结果进行对比。研究结果表明:实验结果与理论热力学计算结果变化趋势一致,喷射器的应用可显著提升跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的性能,其对制冷系统COP的最大提升率可达29.37%;在实验工况下,带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的最优高压压力为8.80 MPa,对应的最优COP为1.63;带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的制冷量和COP随蒸发温度的升高而增大;气冷器出口温度对制冷系统的性能影响显著,随着气冷器出口温度从30℃升至40℃,制冷系统的COP降低61.4%。这些研究成果可为带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的研究提供参考。

CO_(2)制冷技术的研究进展综述

CO_(2)制冷剂以其环保、安全、低温适应性等优点成为制冷领域的研究热点。本文对CO_(2)制冷系统的研究进展进行了综述,分析了CO_(2)制冷系统的研究现状,介绍了CO_(2)制冷系统、机械过冷CO_(2)制冷系统、CO_(2)并联压缩制冷系统、CO_(2)引射制冷系统等制冷系统的原理以及特点,为CO_(2)制冷系统的应用提供基础资料。

利用低焓能的压缩—喷射制冷系统的研究

利用低焓能的压缩—喷射制冷系统的研究方承超，赵军，徐律，郑宗和，齐锡龄（天津大学热能工程系天津３０００７２）关键词：压缩－喷射制冷循环，喷射制冷循环，喷射器。ＡＮＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩＯＮＯＮＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮＥＮＨＡＮＣＥＤＥＪＥＣＴＯＲＲＥＦ...

太阳能增强型喷射式制冷系统的研究

对太阳能为热源的增强型喷射式制冷系统进行了热力学分析，并进行了初步实验。在９０℃热源、１２℃蒸发温度和２０００Ｗ制冷量的额定工况下，喷射系数可达０．６５１，整个系统的ＣＯＰ值达０．３３４，比传统的纯喷射制冷循环的ＣＯＰ值（０．２３）提高５０％。

喷射器几何结构对压缩/喷射制冷循环性能的影响研究

以R134a为工质,采用包含混合室内摩擦损失的等面积混合模型,研究了两相喷射器几何结构和工况参数对压缩/喷射制冷循环性能系数(COP)、单位容积制冷量(qv)、压缩比和排气温度的影响,并与传统压缩制冷循环的性能进行对比。结果表明:喷射器存在一个最优面积比使压缩/喷射制冷循环COP和单位容积制冷量qv最大,且最优面积比值随工质的不同和工况参数的变化而变化;在相同工况参数下,以R134a为工质的喷射器最优面积比大于以R1234yf为工质的喷射器最优面积比;在相同工质和工况参数下,等面积混合模型计算的最优面积比小于等压混合模型的计算值,即在相同工质和工况参数下,按照等面积混合模型设计的喷射器外型尺寸较小;给出的以R134a和R1234yf为工质的喷射器最优面积比与冷凝温度、蒸发温度、过冷度和过热度之间的关联式,可供工程设计参考;在所进行的研究工况范围内,压缩/喷射制冷循环较传统压缩制冷循环COP最大可提高20%,单位容积制冷量qv最大可提高28%,此时冷凝温度为55℃,蒸发温度为-10℃,过冷度和过热度都为0℃,对应的喷射器最优面积比为4.5。

两相流喷射器流动模型研究

研究了压缩/喷射制冷系统中两相流喷射器内的射流发展过程,沿喷射器内部射流的流动方向分段对射流压力调整过程、射流混合、均匀过程和扩压过程进行建模,得到喷射器的引射比和出口背压随冷凝温度与蒸发温度的变化特性。模型的预测结果与实验测试结果在变化趋势上完全一致,压缩/喷射制冷循环中的冷凝温度越大,喷射器的引射比和出口背压越大,节能效果越好;蒸发温度存在一个最佳值,使得引射比最大,出口背压增大效果较好。

新型冰箱压缩/喷射混合制冷循环的研究

提出一种新型冰箱压缩/喷射混合制冷循环,该循环相对冰箱传统的简单制冷循环改动较小,只引入了一个冰箱用喷射器,易于实现。针对此循环进行了理论分析和计算,结果表明,混合循环与简单循环相比:制冷系数增加6%—12%,容积制冷量增加10%—18%,尤其对于大冷藏室的双温和多温冰箱节能效果更好。进而论述了喷射器喷嘴的临界截面直径和出口截面直径的设计与制冷量和制冷设计工况之间的对应关系。

压缩制冷系统节流损失及应对方案研究

对传统单、双温压缩制冷系统（CRS）建立了理论分析的热力学模型，通过MatlabR2010a计算不同工况下的节流损失．模型以R134a为工质，物性参数通过调用REFPROP9．0准确获取，结果发现：传统压缩系统中，节流损失占压缩机耗功13．0％-31．9％；双温系统中，节流损失占压缩机耗功的比例比单温系统的高约50％；工况条件变化时，节流损失也相应变化．结合节流损失的特点，对3种常见的节能方案进行了分析。模拟了不同工况下压缩／喷射制冷系统的性能系数（COP），并同单纯回收节流损失的情况进行比较，结果验证了利用喷射器回收系统节流损失的可行性．

双温冰箱压缩/喷射式混合制冷循环系统的设计和实验研究

喷射器的性能、系统运行的稳定性是压缩／喷射式混合制冷循环能否成功地应用于双温冰箱的关键．本文对小型喷射器的设计计算及加工方案和混合循环制冷系统的设计方案进行了细致的理论分析和实验研究．实验结果显示了喷射器的增压作用和混合循环的节能作用；同时，说明了小型喷射器的简化加工方案是可行的，两个蒸发器串联设计的混合循环制冷系统是一种变工况适应能力强。

操作参数对双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响

实验研究了操作参数(冷凝器进水温度、高温蒸发器进水温度和低温蒸发器进水温度)对双蒸发压缩/喷射制冷系统及两相喷射器性能的影响。结果显示,喷射器引射系数随冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度的升高而减小,随低温蒸发器进水温度的升高而增大;喷射器压升比随冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度的升高而增大,随低温蒸发器进水温度的升高而减小。冷凝器进水温度和高温蒸发器进水温度对制冷系统性能的影响较大,而低温蒸发器进水温度对制冷系统性能的影响较小。其中,冷凝器进水温度每降低5℃,制冷系统COP增加0.44;高温蒸发器进水温度每升高2℃,制冷系统COP增加0.16。结果可供双蒸发压缩/喷射制冷系统的设计和运行参考。

太阳能喷射式制冷系统能耗与经济性分析

选用大金的1P挂壁机FTXD25DV2C,对蒸气压缩式制冷循环(VCRC)和太阳能喷射式制冷循环(SERC)进行了能耗比较.能耗从火用和一次能源能效比(PEER)方面分析,SERC的火用效率为0.065,VCRC的火用效率可以达到0.392 1.SERC在集热器和喷射器中能源的利用率不高,火用损失最大.VCRC的一次能源能效比为2.60,而与此相比SERC的一次能源能效比为5.26.但是即使SERC的使用寿命是VCRC的3倍,SERC的初投资的年度化成本依然比VCRC高出三分之一.

两级喷射式太阳能制冷系统的压缩比研究

提出了一种新型的太阳能喷射制冷系统——两级喷射式太阳能制冷系统,该系统的最大特点是以喷射器两级串联的方式来实现系统冷凝端的风冷冷凝。建立了该系统的物理模型和数学模型,分析了系统的性能和工作特性;在给定的系统蒸发、冷凝和发生器温度下,计算了R141b、R134a、R123和R22四种制冷剂的COP与两级间压缩比的分配度i的变化关系;得到了该四种制冷剂的压缩比变化对喷射系数的不同影响程度;提出了系统总压缩比在5.8以下和5.8以上的两级压缩比分配原则。

CO_2双蒸发器压缩／喷射式跨临界制冷循环

为减小CO_2跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失,提高系统性能,可在小型制冷系统中采用喷射器代替节流阀,部分回收工质从高压到低压过程的膨胀功。在对系统进行热力学分析的基础上,建立了CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环的效率分析模型。计算结果表明：在合理的喷射器出口背压下,CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环可以得到较高的循环性能。蒸发温度和气体冷却器出口温度两工况的变化对该系统性能的影响程度相对较大。在较低蒸发温度下,该系统可以明显降低压缩机出口温度,有利于系统稳定运行。

CO_2跨临界双级压缩/喷射制冷循环热力学分析

建立了同时采用双级压缩和利用喷射器代替节流阀的CO2跨临界双级压缩/喷射制冷循环模型,在系统稳定运行的条件下,分析了高压压力、气体冷却器出口温度、蒸发温度和高、低压压缩机吸气过热度对循环性能的影响,并与CO2跨临界单级压缩/喷射制冷循环和双级压缩制冷循环进行了比较。结果表明:在给定条件下,双级压缩/喷射循环的性能系数明显优于其他两种循环;随着气体冷却器出口温度的升高和蒸发温度的降低,循环的性能系数分别降低了54.9%和43.2%,并且其下降速度大于双级循环的性能系数下降速度;高、低压压缩机吸气过热度升高均导致双级压缩/喷射循环性能系数降低。

太阳能喷射与压缩复合制冷系统的火用分析

火用分析是优化热力系统性能的一种有效工具.推导了太阳能喷射与压缩复合制冷系统各部件火用损失计算公式,分析了影响系统火用损失的主要部件及因素.结果表明,太阳能喷射与压缩复合制冷系统各装置中,集热器火用损失最大,其次是冷凝器和喷射器.在几种典型工况下,三者占系统总火用损失的73.28%.在系统制冷量、集热温度、蒸发温度和冷凝温度不变时,随着中间冷却器蒸发温度的升高,系统火用损失逐渐减少.

CO_2-NH_3压缩/喷射复叠循环理论研究

为利用CO2跨临界循环气体冷却器放热段较大的温度滑移,减小节流部分的膨胀功损失,提高系统性能,可在制冷系统中利用CO2跨临界循环与NH3喷射循环复合实现压缩/喷射复叠式系统。在对系统进行热力学分析的基础上,建立了相应的模型。计算结果表明:NH3循环喷射器引射流体温度和出口的冷凝温度对引射系数影响很大,在较高引射流体温度和较低冷凝温度下,CO2跨临界压缩/喷射制冷循环可以得到较高的循环性能。在较低CO2跨临界循环蒸发温度和压缩机效率时,此循环相对基本循环有明显优势。降低发生器温差也是提高循环性能的途径之一。

压缩-喷射二级制冷系统热性能系数的研究

介绍了压缩喷射二级制冷系统的结构,比较了喷射制冷、压缩喷射二级制冷、压缩制冷系统的热性能系数,结果表明压缩喷射二级制冷系统的热性能系数大于喷射制冷系统,在低焓能领域有应用前景。

压缩/喷射制冷循环中喷射器引射室的最优压降

建立了蒸气压缩/喷射制冷循环稳定运行时两相喷射器的热力学模型,以常压沸点相差较大的制冷剂为工质,比较了两相喷射器引射室压降最优范围的差异,并在同一工况下,研究了不同工质压缩/喷射制冷循环的性能。结果表明:喷射器引射室压降存在最佳范围使压缩/喷射制冷循环性能接近最优值;在相同工况下不同制冷工质这个最佳范围不相同;在同一工况下,当采用压缩/喷射制冷循环时,不同工质的循环性能系数和单位容积制冷能力相比基本循环均增强了。研究结果为压缩/喷射制冷循环制冷工质的选择及两相喷射器结构的优化设计提供理论参考。

太阳能喷射-压缩复合制冷系统的实验及仿真

建立了太阳能喷射-压缩复合制冷系统的实验研究平台,基于EES软件程序进行系统稳态仿真,实验验证了仿真模拟程序的正确性,分析了不同发生温度、中间温度对系统性能的影响。研究表明,在中间温度和冷凝温度不变的情况下,随着发生温度的升高,总功率先降低后升高,系统EER先升高后降低;同时,系统COP呈先逐渐升高而后降低的趋势。在研究范围内,最优发生温度工作区域为78~80℃,此时,系统的总耗功量最小;最优中间温度工作区域为7~10℃,此时,系统制冷量达2 245 W,EER最高为3.39。

太阳能喷射制冷系统微小型喷射器试验研究

蒸汽喷射式制冷系统可以采用太阳能、地热、废热等为驱动热源,以水等低沸点的环境友好工质为介质,不仅可节约大量的电能,而且还保护了环境。针对太阳能喷射式制冷系统中微小型喷射器的设计和运行问题,本文试验研究了微小型喷射器的运行参数和结构参数对喷射性能的影响,为微小型喷射器设计和运行提供了指导。