基于半理論模型的跨臨界CO2制冷系統(tǒng)仿真及氣體冷卻器性能研究.pdf

1、二氧化碳作為一種環(huán)境友好的自然工質(zhì)制冷劑，具有許多其它制冷劑無法替代的優(yōu)點(diǎn)，已成為制冷劑替代的一個重要方向。關(guān)于跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)的研究引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。 本文根據(jù)文獻(xiàn)中公開發(fā)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)中各部件的半理論模型，編制了基于半理論模型的跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)仿真計算程序。計算了文獻(xiàn)中的跨臨界二氧化碳系統(tǒng)運(yùn)行工況，將計算結(jié)果與文獻(xiàn)中公開發(fā)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較表明了這種半理論模型的可行性，可用此模型進(jìn)

2、行跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)中各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)計算及系統(tǒng)的變工況分析。 對跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)的熱力學(xué)第二定律分析表明氣體冷卻器是跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)中的重要部件，其不可逆損失大，因此提高氣體冷卻器的性能、降低其不可逆損失可以顯著提高整個跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)的性能。 本文對跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)中的管片式氣體冷卻器建立了仿真計算模型，分別采用集總參數(shù)法和分布參數(shù)法對某典型的二氧化碳管片式氣冷器進(jìn)行了計算，計算結(jié)果與文獻(xiàn)中的

3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合得很好，比較結(jié)果表明所建立模型的正確性。并詳細(xì)分析了在不同狀況下各參數(shù)的變化對二氧化碳在管內(nèi)沿流動方向上的物性的變化以及對整個換熱器換熱性能的影響。另外本文還基于兩種不同的二氧化碳換熱系數(shù)計算模型采用集總參數(shù)法對二氧化碳微通道平行流氣冷器進(jìn)行了計算，在將各自的計算結(jié)果與文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較的基礎(chǔ)上評價了兩種換熱系數(shù)計算模型的優(yōu)劣。 最后，本文初步完成了跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)多功能實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計。詳細(xì)描述了跨臨界二氧化碳制