自復疊制冷系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)分析與試驗研究.pdf

1、隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展,-40℃～-160℃低溫環(huán)境的試驗與凍藏對許多行業(yè)和部門來說已成為必不可少的方法和手段,應用范圍正日趨擴大。例如：紅外線傳感器的冷卻,天然氣的冷卻和液化,冷凍手術,低溫保存,水蒸汽真空誘捕等。采用單臺壓縮機的自復疊制冷系統(tǒng)正是用于該溫區(qū)的制冷,它利用汽液分離裝置將不同沸點的組元分開,通過高低沸點組分的蒸發(fā)與冷凝,使低沸點氣體液化節(jié)流,從而產(chǎn)生低溫。自復疊制冷系統(tǒng)具有結構簡單,造價低,穩(wěn)定性好等優(yōu)點,具有很好的應用前

2、景。但是由于自復疊循環(huán)使用混合工質(zhì),增加了濃度這個參數(shù),并且在氣液分離裝置后分為高低沸點組分兩個環(huán)路,內(nèi)部參數(shù)變化較為復雜,尤其是環(huán)境狀態(tài)的變化,不僅會影響到系統(tǒng)的壓力,同時還會影響到系統(tǒng)各組分濃度的變化。因此,國內(nèi)外學者針對自復疊循環(huán)的理論和實驗研究仍然在進行中。本文對采用R23/R134a混合工質(zhì)的自復疊制冷系統(tǒng)進行了詳細研究和分析,主要內(nèi)容如下： 1)對自復疊制冷系統(tǒng)采用的非共沸混合工質(zhì)所具有的等壓相變的變溫性進行了分析,

3、指出其節(jié)能的機理,并提出用于自復疊制冷系統(tǒng)的非共沸混合工質(zhì)的選配原則,通過修正后的PR狀態(tài)方程及一次線性混合法則研究混合工質(zhì)的熱物性。 2)建立自復疊制冷系統(tǒng)各設備的數(shù)學模型,根據(jù)設計的系統(tǒng)整體算法編寫了自復疊制冷系統(tǒng)數(shù)值模擬程序,并對蒸發(fā)器出口溫度參數(shù)和低壓管路的壓力損失做出修正。 3)通過焓-濃關系圖描述自復疊循環(huán)的熱力過程,指出氣液分離效果與冷凝溫度和冷凝壓力之間的關系,并通過理論分析和數(shù)值模擬,詳細研究冷凝溫度(