自復(fù)疊熱泵系統(tǒng)的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文主要研究自復(fù)疊熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)。研究?jī)?nèi)容包括：自復(fù)疊熱泵系統(tǒng)?分析及循環(huán)熱力計(jì)算；蒸發(fā)管數(shù)值模擬；冷凝器改進(jìn)；自復(fù)疊熱泵系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)做了?分析及循環(huán)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)于自復(fù)疊熱泵系統(tǒng)而言，其?損失主要集中在壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器及冷凝器上。考慮到對(duì)壓縮機(jī)降低?損失的困難，提出使用電子膨脹閥代替熱力膨脹閥及增加回?zé)崞饕蕴岣吖?jié)流機(jī)構(gòu)的?效率的節(jié)流機(jī)構(gòu)改進(jìn)方案。
　　其次,對(duì)單根U型管內(nèi)的蒸發(fā)問題

2、進(jìn)行了模擬。根據(jù)實(shí)際蒸發(fā)器內(nèi)可能發(fā)生的問題，對(duì)純R23制冷劑的管內(nèi)蒸發(fā)及含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%R134a的R23混合制冷劑進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明：純R23制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)時(shí)，管內(nèi)的流型發(fā)展依次出現(xiàn)了泡狀流、彈狀流及環(huán)狀流。對(duì)于含有8%R134a的R23混合制冷劑的模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其管內(nèi)的蒸發(fā)速度明顯低于純R23制冷劑的管內(nèi)蒸發(fā)速度。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：混合制冷劑比純制冷劑易于達(dá)到核態(tài)沸騰完全抑制狀態(tài)，分界面上易揮發(fā)組分的蒸發(fā)，使得分界

3、面飽和溫度上升，減少了給汽泡生長提供熱量的有效溫差，同時(shí)混合物的傳質(zhì)阻力減緩了汽泡的生長率，削弱了核態(tài)沸騰，導(dǎo)致了混合物的抑制狀態(tài)更容易達(dá)到，造成傳熱惡化。決定使用精餾器來代替汽液分離器以改善蒸發(fā)器的換熱效果。
　　根據(jù)非共沸混合工質(zhì)在換熱時(shí)其換熱系數(shù)要低于純組分工質(zhì)的換熱效果這一現(xiàn)象，本文提出在冷凝器上增加一個(gè)分離器來提高冷凝器的換熱效果并使混合制冷劑充分分離的實(shí)驗(yàn)方案，在此實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上，搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
　　最后，對(duì)負(fù)

4、載及空載時(shí)有無分離器及不同制冷劑充注比例時(shí)不同測(cè)量點(diǎn)的溫度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并對(duì)自復(fù)疊系統(tǒng)與兩級(jí)壓縮、噴氣增焓系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比并觀察了冷凝器內(nèi)的流型變化。得到主要結(jié)論：經(jīng)過分離后的非共沸工質(zhì)所具有的最大傳熱溫差及傳熱窄點(diǎn)現(xiàn)象得到了有效抑制，影響其換熱的傳質(zhì)熱阻也大大減小，同時(shí)經(jīng)過分離器分離后的制冷劑與冷凝器的換熱重新回到了換熱開始階段，制冷劑蒸汽能夠與管壁直接接觸提高了換熱系數(shù)，并結(jié)合實(shí)際觀測(cè)到的流型進(jìn)行了驗(yàn)證。通過自復(fù)疊系統(tǒng)與其它幾種系統(tǒng)