CO2跨臨界制冷循環(huán)的實(shí)驗(yàn)研究與性能優(yōu)化.pdf

1、自然工質(zhì)CO2的應(yīng)用對減少溫室效應(yīng)和臭氧層破壞具有重要意義，因此CO2跨臨界循環(huán)作為一項(xiàng)可行的工質(zhì)替代技術(shù)，得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。本文以自然工質(zhì)CO2為研究對象，對CO2跨臨界制冷循環(huán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論優(yōu)化分析，為CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用提供基礎(chǔ)資料。
　　 自然工質(zhì)CO2在環(huán)保、理化等方面的綜合評價(jià)較傳統(tǒng)HCFCs和HFCs類工質(zhì)有明顯優(yōu)勢。單級蒸氣壓縮式CO2跨臨界制冷循環(huán)的理論分析表明：蒸發(fā)溫度、氣體冷卻器出口溫度

2、和高壓壓力對循環(huán)性能的影響較大。本文進(jìn)行的高壓壓力調(diào)節(jié)特性以及外部熱源條件對系統(tǒng)循環(huán)性能影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：存在最優(yōu)高壓壓力使系統(tǒng)COP達(dá)到最大值；蒸發(fā)溫度、氣體冷卻器出口溫度對系統(tǒng)COP影響較大；氣體冷卻器出口溫度升高導(dǎo)致最優(yōu)壓力快速增加，而蒸發(fā)溫度對最優(yōu)壓力影響不明顯；冷卻水溫度、冷凍水流量和溫度對系統(tǒng)性能有較大影響，而冷卻水流量對系統(tǒng)性能影響不明顯。
　　 CO2跨臨界雙級壓縮制冷循環(huán)的性能明顯優(yōu)于單級循環(huán)，采用雙級壓縮是

3、提高CO2跨臨界制冷循環(huán)性能的有效途徑。本文進(jìn)行了CO2跨臨界雙級壓縮制冷循環(huán)的系統(tǒng)優(yōu)化分析。中間完全冷卻CO2跨臨界雙級壓縮循環(huán)的兩種不同節(jié)流方式對比分析表明：二次節(jié)流循環(huán)的性能系數(shù)要優(yōu)于一次節(jié)流循環(huán)的性能系數(shù)，且其最優(yōu)高壓壓力值要小于一次節(jié)流循環(huán)的最優(yōu)高壓壓力值；CO2跨臨界雙級壓縮/噴射制冷循環(huán)的性能系數(shù)明顯優(yōu)于單級壓縮/噴射循環(huán)和雙級壓縮循環(huán)；最后提出了一種帶渦流管的CO2跨臨界雙級壓縮循環(huán)，在本文計(jì)算工況下，渦流管循環(huán)比雙級壓