R1234ze-152a在家用空調(diào)蒸發(fā)器中的仿真研究.pdf

1、作為HCFCs類制冷劑的R22，由于其ODP不為零，GWP較高，正處在加速淘汰的過(guò)程中，但是目前為止尚未找到各方面性能都合適的替代制冷劑。論文將R152a和R1234ze以質(zhì)量比為6:4混合成新的混合制冷劑NCUR01，并建立家用空調(diào)蒸發(fā)器的仿真模型，使用MATLAB開(kāi)發(fā)仿真程序，利用仿真程序計(jì)算制冷劑NCUR01和R22在家用空調(diào)蒸發(fā)器中的換熱和壓降等性能。另外，還使用FLUENT軟件建立了空調(diào)房間的模型，研究了NCUR01房間空調(diào)室

2、內(nèi)機(jī)（主要部件為蒸發(fā)器）發(fā)生制冷劑泄漏時(shí)的安全性。主要的研究工作如下：
　　（1）利用制冷劑物性計(jì)算軟件REFPROP9.1分別計(jì)算了制冷劑NCUR01和R22在溫度為0~60℃范圍內(nèi)基本物性參數(shù)，包括飽和蒸氣壓、汽化潛熱、導(dǎo)熱系數(shù)、定壓比熱、動(dòng)力粘度和密度，并且將兩種制冷劑的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：除了NCUR01的飽和液相動(dòng)力粘度比R22稍大外，作為制冷劑的其他物性都比R22更加優(yōu)良；
　?。?）計(jì)算并比較了制冷劑N

3、CUR01和R22在夏季標(biāo)準(zhǔn)工況和冬季標(biāo)準(zhǔn)工況下的理論循環(huán)的循環(huán)性能，結(jié)果表明：無(wú)論是在夏季還是冬季標(biāo)準(zhǔn)工況下， NCUR01的壓縮機(jī)單位輸入功比R22大，但是NCUR01的單位制冷量比R22要大，因此NCUR01的COP比R22大，另外，NCUR01的排氣溫度比R22要小得多。所以制冷劑NCUR01的循環(huán)性能比R22好；
　?。?）計(jì)算并比較了制冷劑NCUR01和R22在理論循環(huán)下對(duì)蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過(guò)熱度和過(guò)冷度的適應(yīng)性。結(jié)

4、果表明：制冷劑NCUR01和R22對(duì)循環(huán)中的冷凝溫度和過(guò)冷度的適應(yīng)性相差不大，且NCUR01對(duì)蒸發(fā)溫度和過(guò)熱度的適應(yīng)性比R22好；
　?。?）用穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)法建立了翅片管式蒸發(fā)器的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了模型的仿真算法，并利用MATLAB將模型開(kāi)發(fā)成家用空調(diào)蒸發(fā)器仿真程序；
　　（5）通過(guò)已有的制冷劑R22蒸發(fā)器性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所建立的家用空調(diào)蒸發(fā)器模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明：仿真程序計(jì)算出的制冷劑出口溫度和空氣出口溫度與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差相

5、對(duì)較大，制冷劑出口壓力和制冷量的偏差較小，但上述偏差均在允許范圍內(nèi)，證明模型可靠；
　?。?）利用開(kāi)發(fā)的仿真程序計(jì)算了制冷劑NCUR01和R22在基本工況和家用空調(diào)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)參數(shù)下的制冷量、壓降和蒸發(fā)器空氣出口溫度，將兩種制冷劑的仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明：在該仿真工況下，NCUR01的制冷量比R22高15.7％，壓降比R22低16.4%，蒸發(fā)器空氣出口溫度比R22低4.9%，證明了在該工況下NCUR01在家用空調(diào)蒸發(fā)器中的性

6、能比R22優(yōu)良；
　　（7）利用開(kāi)發(fā)的家用空調(diào)蒸發(fā)器仿真程序分別計(jì)算了制冷劑NCUR01和R22的制冷劑進(jìn)口參數(shù)、空氣進(jìn)口參數(shù)和蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)仿真結(jié)果的影響，并將兩種制冷劑的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　（8）使用CFD技術(shù)建立了空調(diào)房間的模型，研究了NCUR01房間空調(diào)室內(nèi)機(jī)（主要部件為蒸發(fā)器）發(fā)生制冷劑泄漏時(shí)房間內(nèi)NCUR01的濃度分布情況。研究結(jié)果表明：只要嚴(yán)格按照安全標(biāo)準(zhǔn)限定NCUR01在空調(diào)系統(tǒng)的充灌量，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域