多元混合工質(zhì)相平衡及傳熱模擬與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文針對五元混合工質(zhì)制冷系統(tǒng)展開研究，通過理論分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)M、實(shí)驗(yàn)臺架搭建與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，對五元混合工質(zhì)制冷系統(tǒng)在120～180K溫區(qū)的熱力性質(zhì)進(jìn)行探討，找到了該溫區(qū)內(nèi)具有較高熱力效率和高可靠性的制冷機(jī)型式。 文章采用RKS方程研究混合工質(zhì)的熱力特性，通過計(jì)算得到了RKS方程中最重要的參數(shù)m和n，選擇Redlich修正混合規(guī)則，介紹了相互作用因子的計(jì)算方法。通過使用狀態(tài)方程法，利用立方型狀態(tài)方程RKS方程建立數(shù)學(xué)物理模型，并探討

2、了求解數(shù)學(xué)模型的計(jì)算方法，得到了多元混合節(jié)流制冷工質(zhì)的壓力、比熱容、溫度、焓和熵等平衡物性。根據(jù)上述方法對混合工質(zhì)進(jìn)行了氣液相平衡計(jì)算，得到了混合工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，并由此制作了其壓焓圖和表，圖中包含等溫線和相分離線等。 在研究了混合工質(zhì)相平衡特性的基礎(chǔ)上，對套管式換熱器進(jìn)行了初步的熱力分析和數(shù)值模擬，建立了具有相變傳熱的混合工質(zhì)換熱器的數(shù)學(xué)物理模型及傳熱模型，對換熱器進(jìn)行了模擬計(jì)算，計(jì)算得到了高壓和低壓側(cè)的溫度、換熱系數(shù)、比

3、熱容、普朗特?cái)?shù)的沿程分布，為換熱器的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。 在理論研究和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，作者搭建了單級壓縮三級分凝制冷循環(huán)實(shí)驗(yàn)臺。通過三組對比實(shí)驗(yàn)，作者對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行了分析，得到了相應(yīng)的溫度變化曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析驗(yàn)證了總的工質(zhì)充灌量和合理的工質(zhì)配比對整個制冷系統(tǒng)運(yùn)行的影響以及換熱器模擬結(jié)果的正確性。通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析提出了混合工質(zhì)研究工作中存在的一些問題和缺陷以及進(jìn)一步改進(jìn)的方法，對混合工質(zhì)熱力性質(zhì)和混合工質(zhì)自復(fù)疊制冷循環(huán)研