R22替代工質設計理論分析及實際應用研究.pdf

1、本文作為上海交通大學和廣東省吉榮空調設備公司的聯合培養(yǎng)博士后項目,旨在研究開發(fā)R22替代環(huán)保工質空調設備產品.本文首先分析了R407c、R410a、R134a等幾種R22替代工質的物性特點及其與R22的主要熱物性差別,分別給出了R407c、R410a、R134a在殼管式蒸發(fā)器、殼管式冷凝器、翅片管蒸發(fā)器及翅片管冷凝器等制冷部件中的基本傳熱流動規(guī)律;綜合國內外目前在單管傳熱的研究,結合實際試驗修正了部分傳熱計算公式;同時對混合工質在換熱器

2、中的傳熱平均溫差進行了探討;通過該部分的分析研究為換熱器設計計算提供了理論依據.CYCLE-11是一種模擬蒸汽壓縮式混合工質系統(tǒng)循環(huán)的半理論模型.本文以此為基礎,結合各種不同機組的實際情況,建立了壓縮機模型、換熱器模型及節(jié)流裝置模型.為使計算模擬具有實際性,本文將理論循環(huán)簡化為11個分過程進行討論,計算分析了混合工質各組分濃度變化對機組制冷能力、能效比、壓力比及排氣溫度等性能的影響,為分析混合工質溫度滑移和泄漏對機組性能的影響奠定了基礎

3、.本文在分析混合工質的相變特性的基礎上,通過分析計算分別給出了混合工質相變溫差、相變潛熱、相變定壓比熱容隨組分濃度及飽和壓力的變化情況.以此為基礎,建立了衡量循環(huán)工質與冷熱源間匹配效果的匹配性能指標(MPC);根據MPC指標,提出了提高混合工質與冷熱源間匹配特性的有效方法.為詳細研究非共沸混合工質溫度滑移對系統(tǒng)循環(huán)性能的影響,本文采用CYCLE-11模型對幾種具有不同溫度差但具有相同平均溫度的冷熱源進行了性能模擬.通過計算模擬分別給出了

4、機組能效比與冷熱流體溫度差的變化關系,對蒸發(fā)器順流冷凝器逆流、蒸發(fā)器逆流冷凝器順流、蒸發(fā)器逆流冷凝器逆流等不同換熱器排布方式的機組性能變化情況進行了分析研究,同時探討了蒸發(fā)器順流冷凝器順流時機組的熵增情況.由此提出了為充分利用混合工質溫度滑移提高機組性能特性,減少不可逆損失的換熱器基本設計原則.泄漏是混合工質在制冷系統(tǒng)中應用中必須重點考慮的問題.本文通過建立氣相泄漏儲槽模型首先分析了R407c濃度變化與泄漏率的關系、氣相濃度變化與環(huán)境溫