天然氣驅(qū)動(dòng)VM循環(huán)熱泵的熱力學(xué)優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)采暖能耗巨大，熱泵作為一項(xiàng)高效節(jié)能技術(shù)，其應(yīng)用對(duì)于能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。天然氣驅(qū)動(dòng)VM 循環(huán)熱泵按VM 熱動(dòng)力閉式氣體回?zé)嵫h(huán)原理工作，為進(jìn)一步提高循環(huán)的性能系數(shù)，本文采用熱力學(xué)方法進(jìn)行理想、實(shí)際和量子化VM 循環(huán)的優(yōu)化研究。
　　 理想VM 循環(huán)熱泵的性能系數(shù)隨著中溫?zé)嵩礈囟鹊脑黾佣鴾p小，隨著低溫及高溫?zé)嵩礈囟鹊脑黾佣龃蟆Ｔ诶硐隫M 循環(huán)中，冷腔的最大體積大于熱腔的最大體積，且冷腔中的平均分子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱腔

2、，所以低溫?zé)嵩礈囟葘?duì)性能系數(shù)的影響最大。對(duì)于實(shí)際VM 循環(huán)熱泵，采用純He的COP 較高，但氦氖混合氣的運(yùn)行特性與純He 一致，所以在部分場(chǎng)合，可以考慮采用氦氖混合工質(zhì)。EES編程計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)工質(zhì)為純He 時(shí)，回?zé)釗p失和活塞軸向?qū)釗p失，大約是系統(tǒng)總損失的80％。
　　 對(duì)內(nèi)可逆VM 循環(huán)熱泵，泵熱率受不同的導(dǎo)熱規(guī)律的影響巨大，但各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能影響的定性分析是相同的。當(dāng)泵熱率達(dá)到最大值時(shí)，其對(duì)應(yīng)的性能系數(shù)并不是最大的。供暖