用于ORC发电系统的混合工质R601a/R600a的实验研究

在采用涡旋膨胀机的有机物朗肯循环发电实验系统中,对3种组分的混合工质R601a/R600a和纯工质R601a分别进行实验研究,获得了相应部件运行参数与系统性能。这3种组分分别为0.8/0.2(R601a/R600a,M1),0.6/0.4(R601a/R600a,M2)和0.4/0.6(R601a/R600a,M3)。实验结果表明由于非等温相变特性,这3种组分的R601a/R600a比R601a能从热源流体回收更多热量用于做功。当热源温度为120℃和冷源温度为30℃时,M1和M2的净输出功率分别比R600a高出10%和17.2%。在实验涉及的组分范围内,R601a/R600a的膨胀比会随着R601a占比减小而下降。此外,使得系统净输出功率最大的最佳组分在0.6/0.4附近。实验结果对ORC发电系统中混合工质R601a/R600a的应用具有重要的指导意义。

R600a/R32用于自复叠低温冰箱的实验研究

设计搭建了一套小型低温冰箱自复叠制冷系统,实验对比分析了R600a/R32和R600a/R290两种制冷剂组合的系统循环性能,结果表明R600a/R32组合更符合-50℃低温冰箱的工况要求。通过实验进一步对比了R600a/R32在不同充注比例下的系统循环特性,得到R600a/R32最佳充注比例为0.61/0.39。此配比下,环境温度为25℃时,该系统冷冻室温度可以达到-51.8℃。由于小型制冷装置的空间限制,部分运行参数无法测得,对此提出一种制冷运行数据的分析模型,利用回热器换热平衡和气液分离器质量守恒计算出关键数据,并得到混合工质总运行浓度比例,以便进行系统性能的分析。

JEFFAMINE M-600(R)改性六方氮化硼及其水性环氧复合涂层的腐蚀防护性能

目的提高六方氮化硼的分散性和环氧涂层的腐蚀防护性能。方法利用O-(2-氨丙基)-O'-(2-甲氧基乙基)聚丙二醇(JEFFAMINE M-600(R))对六方氮化硼(h-BN)进行功能化,实现其在水性环氧树脂中的稳定分散和相容性,并将其添加至水性环氧树脂中制备了具有优异阻隔性能的水性环氧复合涂层。利用SEM、TEM、XPS等手段证实了h-BN@JEFFAMINE M-600(R)的成功制备;此外,采用电化学手段对涂层的腐蚀防护性能进行了评价。结果JEFFAMINE M-600(R)成功修饰在h-BN表面,有效提高了h-BN在水性环氧树脂中的分散稳定性和相容性;同时所制备的h-BN@JEFFAMINE M-600(R)/水性环氧复合涂层在浸泡38 d后仍表现出优异的抗腐蚀性能,其阻抗模值(1.05×10^(9)Ω·cm^(2))较水性环氧涂层(1.31×10^(7)Ω·cm^(2))提高了约2个数量级,这主要归因于h-BN@JEFFAMINE M-600(R)的添加可以有效提高水性环氧涂层的阻隔效应,从而延缓腐蚀介质向基底的扩散,进而表现出优异的腐蚀防护性能。结论JEFFAMINE M-600(R)功能化有效提高了h-BN的剥离效率和稳定分散,使得h-BN@JEFFAMINE M-600(R)纳米杂化材料的添加可以有效提高水性环氧基体的致密性和阻隔效应,进而增强复合涂层对金属基底的腐蚀防护。

600 r/min、350 MW级抽蓄机组上导滑转子松动原因分析及处理

抽水蓄能机组甩负荷试验是对机组设计、制造和安装质量的关键考核性试验,也是对机组安全可靠性的实际检验。本文以长龙山电站600 r/min、350 MW级抽水蓄能机组为例,针对其在甩负荷过程中出现的上导滑转子松动问题进行原因分析,重点阐述上导滑转子松动处理工艺,为高转速抽水蓄能机组提供有益的借鉴和参考。

R744/R600及R744/R600a混合工质热泵循环性能研究

基于换热器中的传热窄点温差的限制,对R744/R600及R744/R600a在所研究的工况范围内分别替代传统制冷剂R22的亚临界热泵循环特性分别进行了计算分析。结果表明:R744/R600和R744/R600a具有不同的最优配比,可以使得制热性能系数(COPh)最大;R744/R600及R744/R600a在最优配比下的COPh分别比R22系统增大11.98%和8.24%,分别比纯质R600和R600a大36.43%和36.24%,比跨临界循环R744系统增加7.07%和4.71%。在最优配比下,R744/R600和R744/R600a的冷凝压力低于R22,分别为0.84MPa和1.18MPa;压缩机排气温度也低于R22,在90℃以下。

中高温热泵混合工质R13I1/R290/R600a替代R134a的理论研究

针对普通R134a热泵制取中高温热水过程中存在的冷凝压力过高、系统效率低、不环保及无法直接替代等问题，提出一种新型中高温热泵混合工质R13I1／R290／R600a。建立基于该工质的热力循环模型，计算该循环的热力特性。结合气象数据，对其进行多工况计算并与已有的工质R134a、MIX1和MIX2对比分析。研究结果表明该新型混合工质的循环性能与同模型常温热泵工况下R134a的循环性质大致相同，且其环境性能优良：ODP为零，GWP小于20，温度滑移小于4℃。单位容积制热量略低于R134a，分别比MIX1和MIX2平均高16．7％、1．3％；COP分别比R134a、MIXI和MIX2平均高9．2％、4．1％和0．7％。综合循环性能较对比工质更优越，适用于冷凝温度为70～90℃，循环温升低于75℃的热泵工况。

混合制冷剂R134a/R600a与矿物油互溶性的实验研究

对混合制冷剂R134a／R600a与矿物油组成的混合物，在气-液相平衡时的温度和压力进行了测量．在R600a的质量分数为8．7％～28．6％的范围内，对R134a／R600a组成的混合制冷剂与矿物油的互溶性进行了实验研究，得到了当矿物油与制冷剂完全溶解时，混合制冷剂／油的饱和温度-压力曲线．实验结果表明：矿物油在混合制冷剂中的溶解度只与它和R600a的质量比有关．随着矿物油与R600a质量比的增加，临界互溶温度逐渐上升；与无矿物油的混合制冷剂相比，矿物油与混合制冷剂互溶后，其饱和压力有所下降．

以R600A为工质的分离式热管的实验研究

对分离式热管的整体热量传递特性进行了实验研究。以蛇形翅片管作为冷凝段和蒸发段进行热管实验,探讨了蒸发器进风面风温及分离式热管蒸发器与冷凝器之间高度差、工质充注量对分离式热管的影响。实验表明,随着蒸发器进风温度的升高,蒸发器与冷凝器换热系数都是呈现先增大后减小的趋势。在冷凝端进风温度恒定为16.55℃、蒸发端进风温度低于60℃时,以R600A为工质的分离式热管的传热量曲线近似于二次曲线,蒸发端进风温度高于60℃时,其传热量曲线近似于一条直线。加大充液率及增加蒸发器与冷凝器的高度差,分离式热管的传热能力均会得到提高。

R125/R600a二元混合物的热力学性质

基于制冷剂物性计算软件NIST REFPROP 7.0及R125/R600a气液相平衡实验数据,使用MBWR状态方程结合Lemmon-Jacobsen混合物模型,对R125/R600a(50/50 mass%)混合替代工质的热力学性质进行了计算,并制作给出了其压焓图(p-h)、温熵图(T-s)和比定压热容图(c_p-T)及饱和性质表。最后理论计算分析了其空调制冷工况的性能,结果表明该混合工质具有与R22相当的压缩比和COP值,比R22较低的排气温度和较高的单位质量制冷量.

R125/R290及R125/R600a热泵工质适用温区探究

循环温升保持45℃,热源进口温度范围为10—45℃的热泵工况下,建立了基于控制换热器窄点温差的热泵循环模型,对小温度滑移混合工质R125/R290(质量配比25/75)及大温度滑移工质R125/R600a(质量配比10/90)的热泵循环性能分别进行了分析研究。发现R125/R290制热循环性能系数COPh随名义蒸发温度的升高而提高,而对于R125/R600a,COPh却变化平缓。同时两种混合工质的排气温度和冷凝压力均在系统安全运行范围之内。结果表明:对于小温度滑移工质R125/R290更适合于低温热源工况,大温度滑移工质R125/R600a则更适用于高温热源工况。

R600a/CO_2一级分凝和二级分凝自复叠制冷循环的性能研究

基于天然工质应用于自复叠制冷循环的研究,对一级分凝和二级分凝自复叠制冷循环进行了理论分析,讨论了使用天然工质R600a/CO2作为非共沸制冷剂时制冷剂的配比、冷凝温度、蒸发温度和冷凝蒸发器冷凝侧出口过冷度对2种循环系统性能的影响.结果表明:2种循环均存在最佳的制冷剂配比,其中二级分凝循环还存在最佳中间温度;在一定的冷凝温度和蒸发温度下,二级分凝自复叠制冷循环与一级分凝自复叠制冷循环相比,性能系数大,单位质量制冷量大,压力比高;随着冷凝温度和蒸发温度的升高,二级分凝循环的性能系数提高得更多.

新型碳氢制冷剂HCR22在R600a食品制冷系统的应用

为探讨新型碳氢制冷剂在食品制冷系统应用的可行性,基于R600a制冷系统,设计一套制冷系统测试装置,主要由制冷系统、温度监测系统和压力检测器等组成;用环境友好型碳氢制冷剂HCR22替代制冷剂R600a,以制冷系数和制冷量为指标,对比了2种制冷剂的制冷效果。结果表明:HCR22用于R600a系统,相比R600a,充注量减少13.33%,制冷系数提高10.53%,系统节能3.16%;系统运行12h,HCR22和R600a的制冷量分别为7 306.64,6 796.68kJ。该研究结果为新型制冷剂HCR22替代R600a提供了依据和支持。

新型环保制冷剂R1234ze/R600a PVTx性质

在Burnett原理基础上搭建了高精度PVT实验台,对新型环保混合制冷剂R1234ze/R600a进行了热物性测试。在温度范围为280.15~330.15 K时,测量了质量分数为80%/20%和75%/25%的R1234ze/R600a混合制冷剂的PVT性质,同时拟合出了相应温度与压力下该混合工质的密度与气体维里方程,为进一步研究该混合制冷剂作为新型替代制冷剂的性能提供了热物性参数。

混合制冷剂(R600a+R152a+R134)的气液相平衡分析

制冷剂的选取不仅要考虑保护臭氧层,而且也要考虑降低温室效应,开发新型的制冷剂必须要研究制冷剂的热物性。文中基于真实溶剂似导体屏蔽(COSMO-RS)模型,即依据量子化学计算信息和统计热力学理论进行物质的热物性预测。采用COSMO-RS模型研究三元混合制冷剂(R600a+R152a+R134)的气液相平衡性质,并将模拟结果与实验数据进行对比分析,结果表明:三元混合制冷剂(R600a+R152a+R134)气液相平衡时压力的相对误差绝对值最大为7%,组分1(R600a)的气相摩尔相对误差绝对值能够控制在12%以内。组分2(R152a)气相摩尔相对误差绝对值最大为7%。所以模拟数据与实验数据有很好的一致性,同时证明了COSMO-RS模型可用于计算三元混合制冷剂的气液相平衡性质。

R600a/矿物油的黏度和密度

利用振动弦黏度/密度实验测量系统对R600a/SUNISO 3GS矿物油混合物5种配比（R600a质量分数为100%、95%、90%、85%、80%）下的黏度和密度进行了实验研究,温度范围为253-333 K。实验系统黏度和密度测量的不确定度分别为±2%和±0.2%,温度测量的不确定度小于±10 mK。在获得实验数据的基础上得到了黏度和密度的关联式。黏度实验数据与方程计算值的最大绝对偏差和平均绝对偏差分别为5.73%和1.75%,密度实验数据与方程计算值的最大绝对偏差和平均绝对偏差分别为0.23%和0.07%。为实际制冷系统的优化设计提供了更为可靠的热物性数据。

采用R134a和R600a制冷剂系统毛细管特性分析

建立毛细管模型并通过实验数据验证了模型 ,给出制冷剂的干度x、温度t、速度W、压力P沿毛细管长度的变化关系 ,研究了毛细管的内直径、长度、冷凝温度、过冷度等因素对毛细管内R134a、R6 0

异丁烷(R600a)饱和蒸气压的实验研究

利用改进的Burnett法PvTx实验台,精确测量了66组R600a饱和蒸气压实验数据。温度测量范围为253-393K,压力测量范围为73-2833kPa;温度测量偏差不大于±10mK,压力测量偏差不大于±870Pa。提出了一个新的R600a饱和蒸气压方程,方程适用温度范围为120K到临界温度,与已有实验数据进行了比较,还计算得到了R600a的正常沸点和偏心因子值。

混合制冷剂R134a/R600a应用于冰箱的研究

对于R134a/R6 0 0a组成的混合制冷剂,当R134a的质量百分比在75 %～95 %之间时,可以形成一种近共沸混合物。本文介绍了这种近共沸混合制冷剂的性质,理论分析并实验验证了它作为R12的替代制冷剂的循环性能,并对它采用烷基苯或者矿物油作为润滑油时的制冷系统回油性能进行了实验研究。

R290/R600a在冷柜蒸发器中的换热性质及对柜内温度分布影响的实验研究

通过实验对混合工质R290/R600a(1/1)在冷柜蒸发器中的流动换热及其对柜内温度分布的影响进行了研究,并与模拟计算进行比较,为冷柜工质替代及改进提供了依据。

含油制冷剂R600a管内两相流动摩擦压降研究

基于文献含油制冷剂R600a两相流动摩擦压降实验数据,采用文献中6种关联式模型对含油制冷剂R600a两相摩擦压降的实验数据进行预测判断。结果表明:油影响因子模型Schlager关联式和Eckel关联式的预测值与实验值平均绝对偏差分别为27.3%和24.4%;混合物性的两相增强因子模型Zurcher关联式和Hu关联式的预测值与实验值的平均绝对偏差分别为33.8%和34.0%,上述关联式预测值普遍低于实验值。