CO2跨临界循环热泵热水器用气冷器的优化设计

在设计工况下,建立了用于CO2跨临界循环热泵热水器的套管式气冷器的稳态分布参数模型,对其结构参数进行了敏感性分析,指出了它们的合理变化范围:管内套1根管时,内管外径应至少大于8.00mm,低于10.00mm,外管内径应在11.00mm以上,13.00mm以下;管内套多根管时,3根管性能最优。优化设计结果对CO2气冷器产品的开发具有一定的指导意义。

CO_2跨临界单级压缩带回热器与不带回热器循环理论分析与实验研究

分别对带回热器和不带回热器的CO2跨临界单级压缩循环进行了理论分析和实验性能测试.理论分析表明,与不带回热器循环相比,相同蒸发温度下,带回热器循环平均性能提高约4.55%;相同气体冷却器出口温度下,带回热器循环平均性能提高约5.23%.实验测试表明,带回热器循环制热量和制冷量分别平均提高约3.33%和5.35%,制热和制冷性能系数分别提高约11.36%和14.29%.

CO_2跨临界循环与传统制冷循环的热力学分析

以热力学第二定律和卡诺定理为基础,提出了一种新的热力学分析方法-当量温度法,并以此为基准对各种制冷循环进行了分析。与传统分析方法相比,当量温度法可以得出更加公正、合理的结论。

CO_2跨临界循环和氟利昂制冷剂循环性能分析

本文以R134a、R290和CO2制冷剂为研究对象,分别对三种单、双级循环的性能进行对比。结果表明,随蒸发温度增加、压缩机效率升高和冷凝器出口温度降低,所有循环性能均提高,单级CO2循环存在最优排气压力;用膨胀机代替节流阀可以显著提高CO2跨临界循环COP;低压级压缩机的效率比高压级压缩机对系统性能影响明显。双级循环中,CO2循环最优中间压力远高于其它两种循环。本研究为高效、节能的空调和热泵产品开发提供基础资料。

CO_2跨临界循环滚动活塞膨胀机有限元分析

利用弹性力学理论和有限元法,对本实验室开发的CO_2跨临界循环第三代滚动活塞膨胀机进行了分析,结果表明:设计工况下,滑板侧面与排气腔接触处的最大变形量为1.10μm;当滑板与滑板槽之间的单侧间隙为6μm时,二者的摩擦和泄漏综合效果最佳;滚动活塞的最大变形量约为1.78μm;考虑润滑油膜的厚度,滚动活塞的径向间隙保持在4～6μm较合适;偏心轴在主、副轴承之间的变形量大于其两侧的变形量,最大变形量为1.16μm。该文为第三代膨胀机的性能完善、新四代膨胀机的设计与加工提供理论依据。

CO_2跨临界循环双级压缩系统最优中间压力分析

为了提高CO2跨临界循环系统的效率,可以采用双级压缩。分析了给定双级系统的最优工况点,一级节流双级压缩系统的最优中间压力以及最优高压压力随不同参数的变化趋势性能,得到了最优高压压力与最优中间压力的关联式,为双级系统的设计提供了理论支持。

CO_2跨临界循环中膨胀过程的对比与分析

本文对于CO_2超临界流体的等嫡膨胀和等焓膨胀过程进行了热力学分析、计算和对比,发现等熵膨胀过程与等焓膨胀相比,增大了有效制冷量,增大的数值略大于所回收的膨胀功。而且对于减小节流损失的回热循环和膨胀机循环进行了分析和对比,对于选用原则给出了具体的判定方法。本文还进行了膨胀机中膨胀过程的热力学分析,分别得出了超临界区和两相区的膨胀功来源,及变化规律。经分析,本文作者认为可以采用“闪蒸破碎模型”简化汽液两相流绝热膨胀基本特性方程。最后,本文对膨胀机实际工作的不可逆因素进行了分析。

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跨临界膨胀机循环最佳高压压力计算

CO2跨临界制冷循环存在最佳高压压力,对应着最大COP。但是,膨胀机循环的最佳高压压力与节流阀循环的最佳高压压力不同。CO2膨胀机循环的最佳高压压力主要受压缩机效率、膨胀机效率、气体冷却器出口温度以及蒸发温度等参数的影响。当压缩机和膨胀机的效率一定时,CO2节流阀循环的最佳高压压力比膨胀机循环的高。为了计算方便,对膨胀机循环的最佳高压压力进行了计算和数据回归,并给出了计算关联式。

CO_2跨临界循环和除湿法冷却联合循环系统的研究

为有效回收和利用CO2 跨临界循环的气体冷却器排气热量 ,提出了一种将除湿法冷却供冷和CO2 跨临界循环结合起来的系统方式 ,介绍了系统的组成和特点 ,分析了系统的循环效率、可行性和经济性 ,指出该方式可有效提高系统的综合能源利用效率 。

CO_2跨临界循环双级滚动转子压缩机的设计与分析

环境问题的突出引起人们对CO2作为制冷剂的更多关注.CO2跨临界循环需利用双级压缩技术提高循环效率,因此对核心部件双级滚动转子压缩机进行自主开发设计,分析了双级压缩机工作腔内的吸气、压缩、排气过程和结构特点;设计了一定工况下的CO2跨临界循环双级滚动转子压缩机;根据设计的结构参数进行了运动和受力分析,并以此为指导,在摩擦严重的部位进行结构特殊化处理,如在滑板端部增加密封柱,以减小摩擦和泄漏,提高压缩机效率.

CO_2跨临界循环膨胀压缩机的研究综述

CO2 是最有潜力的自然工质之一。综述了国内、外CO2 膨胀压缩机的研究现状 ,在分析现有膨胀压缩机的技术特点的基础上 ,指出机械强度、摩擦和泄漏 ,润滑油的选择及其动态特性是CO2 膨胀压缩机研究中存在的关键问题。在CO2 膨胀压缩机的研究中 ,应该充分考虑CO2 跨临界循环膨胀做功的特点 ,尽量减少其摩擦、泄漏及余隙容积损失 ,设计更为合理的进出口控制 ,促使CO2

CO_2跨临界两级压缩及膨胀机循环的性能分析

为了提高CO2跨临界制冷系统的性能,建立了单级膨胀机循环与4种不带膨胀机的两级压缩循环的数学 模型,并进行了性能计算．结果显示,当膨胀机的效率达到60％时,在给定的气体冷却器出口温度以及蒸发温度范 围内(低于-10 ℃时除外),单级膨胀机循环的性能系数高于两级压缩循环的性能系数．当蒸发温度低于-10℃ 时,带中冷器的两级循环的性能占优势．另外,4种两级压缩循环的排气温度都低于单级膨胀机循环的排气温度．

润滑油对带膨胀机CO_2跨临界循环的影响

本文对PAG、POE、PAO和AB四种润滑油特性进行了分析,结果表明PAG具有较好的综合性能。又从PAG/CO_2混合物的溶解性和粘温特性证明了PAG比较适合CO_2跨临界循环。最后对工质CO_2夹带的微量PAG对压缩机、膨胀机、气体冷却器和蒸发器的性能影响分别进行了分析,并提出了超临界换热分析模型。结果表明润滑油虽然有助于改善压缩机、膨胀机性能,但造成了换热器性能的严重下降。

CO_2跨临界循环热力学对比分析

对带回热器和带膨胀机的CO2 跨临界循环过程应用热力学进行了对比分析。结果表明 ,带回热器的CO2 跨临界循环过程虽然也能够在一定程度上提高系统效率 ,但只要膨胀机的效率达到一定值 。

CO_2跨临界双级压缩循环性能研究及理论分析

为了探索CO2跨临界双级循环系统性能提高的方法,基于热力学循环分析方法,对CO2跨临界双级压缩循环建立了数学模型,并进行了理论分析.结果表明:在分析的几种循环中,2个气体冷却器双级循环最优高压最高,带中间冷却器和膨胀机双级循环最优高压最低;低压缩机效率对整个循环性能的影响要比高压缩机效率更为显著;带中间冷却器的循环存在最佳质量分配比;随蒸发温度增加,带中间冷却器的循环要比2个气体冷却器的循环最优中间压力变化要小;气体冷却器出口温度对循环性能的影响,要比蒸发温度的影响大;相同条件下,2个气体冷却器带膨胀机双级循环和带中间冷却器和膨胀机双级循环性能最优,2个气体冷却器双级循环性能最差,膨胀机循环性能要普遍优于节流阀循环性能.

CO_2跨临界循环膨胀特性及机理

介绍了采用膨胀机的 CO2 跨临界循环的系统流程及典型工况 ,详细分析了膨胀中经历的亚稳态过程的成因和机理 ,指出气化的滞后对系统的危害 ,并对相变膨胀过程中的成核现象进行了热力学分析。在此基础上 ,结合 CO2 超临界膨胀过程的特点 ,阐明了气液相变介质中声速的确定方法 ,认为 CO2

带节能器的CO_2跨临界循环制冷系统

为避免CO2跨临界循环运行因高低压差增大而导致压缩过程偏离等熵过程太远,减小CO2跨临界循环系统损失,提高系统性能并降低系统成本,采用带节能器的CO2跨临界制冷循环,对其热力学模型进行计算分析,并与基本带膨胀机循环进行对比.结果表明,不同于传统工质带节能器制冷循环的补气压力介于系统高压和低压之间,带节能器CO2跨临界制冷循环的补气压力应介于临界压力和低压之间;其制冷系数与膨胀机效率为0.6的系统性能相当;制冷性能随蒸发温度的升高而提升,随气体冷却器出口温度的升高而降低;相对补气压力对系统性能的影响较大,当相对补气压力为0.9～1.1时制冷性能较高,在较低蒸发温度下降低压缩机排气温度的优势明显.

CO_2跨临界循环中膨胀过程的亚稳态特性研究

介绍了采用膨胀机的CO2 跨临界循环的系统流程及典型工况 ,详细分析了膨胀中经历的亚稳态过程的成因和机理 ,指出了气化滞后对系统的危害 ,并对相变膨胀过程中的成核现象进行了热力学分析。在此基础上 ,结合CO2 超临界膨胀过程的特点 ,阐明了气液相变介质中声速的确定方法 ,认为CO2 超临界膨胀过程可近似按照经典热力学的准静态理论进行分析 。

CO_2跨临界循环水源热泵系统的试验研究

为研究CO2在热泵领域的应用,设计并搭建了CO2跨临界循环水源热泵系统试验台,研究系统在不同工况下运行的性能参数.试验结果表明:在水源温度为30℃,初始水温度为25℃,蒸发温度为10℃,终止水温度为60℃和65℃,蒸发器侧的水热源流量为0.6 m3/h条件下,系统COPH随着高压侧压力的升高,呈现出先升高后降低的趋势,最大COPH为4.4,与其相对应的高压侧压力为最优高压侧压力.