CO-,2-跨臨界循環(huán)滾動活塞膨脹機和渦旋壓縮機的研究.pdf

1、臭氧層破壞和溫室效應(yīng)的加劇，使得自然工質(zhì)CO2的應(yīng)用研究重新成為國際上的研究熱點，開發(fā)高效的CO2跨臨界循環(huán)設(shè)備，提高CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)的運行效率，是促進該技術(shù)走向?qū)嵱没年P(guān)鍵。本文通過理論分析、計算機模擬和實驗相結(jié)合，重點對CO2滾動活塞膨脹機和渦旋壓縮機進行了研究。 本文對CO2滾動活塞膨脹機的主要運動部件進行了動力學(xué)分析，依據(jù)質(zhì)量守恒和能量守恒定律，以吸氣腔和排氣腔作為控制容積，建立了較為系統(tǒng)和完善的滾動活塞膨脹機工作過

2、程熱力學(xué)模型，包括摩擦損失、泄漏損失、流動損失和膨脹機效率方程。采用EULER數(shù)值方法對方程離散求解，得出在不同轉(zhuǎn)角時膨脹機各個泄漏通道的泄漏量和工作腔內(nèi)相應(yīng)的熱力參數(shù)變化規(guī)律，為膨脹機的性能改進和優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。 利用彈性力學(xué)理論和有限元方法，對CO2滾動活塞膨脹機運動部件在壓差最大工況時的變形進行了有限元分析，計算了滑板、滾動活塞和偏心軸的壓差變形，為膨脹機的設(shè)計和理論分析提供了依據(jù)。 在帶膨脹機的CO2跨臨界

3、循環(huán)水-水熱泵系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了膨脹機示功圖測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了較精確的膨脹機內(nèi)部壓力測量。通過對系統(tǒng)主要運行參數(shù)的調(diào)節(jié)，對膨脹機在不同轉(zhuǎn)速下的運行特性和示功圖進行了測試和分析，驗證了膨脹機內(nèi)部可能產(chǎn)生的三種膨脹過程并給以合理解釋，指出膨脹機在實際運行工況下的膨脹比是產(chǎn)生三種膨脹過程的內(nèi)在原因。對帶膨脹機的CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)特性進行了分析，當膨脹機在設(shè)計轉(zhuǎn)速附近運行時，膨脹機的效率、回收功和系統(tǒng)COP最佳。 參照