添加劑和強(qiáng)化管氣體冷卻器對(duì)CO2跨臨界循環(huán)性能影響的研究.pdf

1、目前能源與環(huán)境問(wèn)題并重,CO2跨臨界循環(huán)在節(jié)能方面有著很大的發(fā)展?jié)摿?同時(shí)自然工質(zhì)CO2相對(duì)于常規(guī)工質(zhì)又有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但是其循環(huán)性能相對(duì)較低。本文的主要研究目的是改善CO2跨臨界循環(huán)的性能,提高其與常規(guī)工質(zhì)制冷熱泵系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
　　本文分析國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,總結(jié)前人的研究經(jīng)驗(yàn),主要針對(duì)添加劑和強(qiáng)化管氣體冷卻器對(duì)CO2跨臨界循環(huán)性能的影響進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。
　　在CO2中加入添加劑一方面可以對(duì)其相變過(guò)程形成干擾,促進(jìn)

2、汽化核心的生成,減少相變延遲;另一方面可以增加CO2分子之間的距離,減小分子之間作用力。理論上加入添加劑會(huì)對(duì)膨脹機(jī)有正面影響。但加入添加劑之后,對(duì)循環(huán)系統(tǒng)其他部件及整體性能的影響則有待研究。本文分別對(duì)帶節(jié)流閥和帶膨脹機(jī)的CO2熱泵系統(tǒng),在加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氮?dú)獾那闆r下,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加入一定量的氮?dú)鈱?duì)氣體冷卻器和蒸發(fā)器的換熱性能都有負(fù)面影響,而且會(huì)增加壓縮機(jī)的耗功。因此對(duì)于節(jié)流閥系統(tǒng),加入氮?dú)鈱?duì)系統(tǒng)的性能是沒(méi)有好處的。對(duì)于

3、帶有膨脹機(jī)的CO2跨臨界循環(huán),加入氮?dú)饪梢栽谝欢ǔ潭壬显黾优蛎洐C(jī)的輸出功,而對(duì)其他部件的影響使得加入氮?dú)獠⒉粯?lè)觀。
　　氣體冷卻器換熱性能對(duì)CO2跨臨界循環(huán)的系統(tǒng)性能有著直接的影響,而出水溫度則是衡量熱泵系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。本文首先依次改變冷卻水流量,入口溫度和高壓壓力對(duì)CO2強(qiáng)化管氣體冷卻器的換熱性能進(jìn)行了較全面的測(cè)試。其次,采取分布參數(shù)法和在光滑管表面附加強(qiáng)化因子的方法,選取三種不同的CO2側(cè)換熱關(guān)聯(lián)式,對(duì)冷卻水流量為0.3t