CO-,2-跨臨界雙級循環(huán)理論分析與試驗研究.pdf

1、基于節(jié)能減排的背景和發(fā)展趨勢，CO2制冷空調(diào)和熱泵具有很好的應(yīng)用前景。通過理論分析與試驗測試相結(jié)合，本文重點對CO2跨臨界雙級循環(huán)進(jìn)行研究與分析，為探尋高效、穩(wěn)定運行的CO2跨臨界循環(huán)方式提供基礎(chǔ)資料。 運用熱力學(xué)方法，在三種CO2跨臨界單級循環(huán)基準(zhǔn)上，分別對六種雙級循環(huán)進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明，帶膨脹機(jī)雙級循環(huán)性能普遍優(yōu)于帶節(jié)流閥循環(huán)，雙級循環(huán)優(yōu)于單級循環(huán)，中間冷卻器和回?zé)崞鲗ρh(huán)效率的提高都有貢獻(xiàn)?？紤]膨脹機(jī)設(shè)計和加工因素，

2、作為應(yīng)用基礎(chǔ)研究的第一步，CO2跨臨界雙級中間冷卻器帶節(jié)流閥循環(huán)TSCV+IC是一種有發(fā)展前景的CO2跨臨界循環(huán)方式。 在現(xiàn)有條件下改制了一臺CO2雙級活塞壓縮機(jī)，并以其為對象進(jìn)行了熱力學(xué)和運動學(xué)計算，并就壓縮過程的各種不可逆損失進(jìn)行了計算。由于采用了雙級壓縮，在各種損失中，流動損失和摩擦損失所占比例較大，而泄漏損失和傳熱損失所占比例較小。 基于雙級循環(huán)系統(tǒng)及超臨界和亞臨界CO2傳熱和流動過程分析，分別對CO2跨臨界雙級

3、循環(huán)高、低壓級氣體冷卻器和中間冷卻器進(jìn)行了分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計，可為CO2相關(guān)換熱器的設(shè)計提供依據(jù)。 對CO2跨臨界單級帶回?zé)崞餮h(huán)SCV+IHX和CO2跨臨界單級帶節(jié)流閥循環(huán)SCV兩種基準(zhǔn)試驗分別進(jìn)行了性能對比測試，同時測試了氣體冷卻器、回?zé)崞骱吞坠苁秸舭l(fā)器的性能，為CO2跨臨界雙級循環(huán)設(shè)計和優(yōu)化提供對比試驗數(shù)據(jù)。 CO2跨臨界雙級循環(huán)試驗測試表明，在中間壓力或中間溫度變化范圍內(nèi)，CO2跨臨界雙級中間冷卻器帶節(jié)流閥循環(huán)TS

4、CV+IC和CO2跨臨界雙級兩個氣體冷卻器帶節(jié)流閥循環(huán)TSCV+TG存在最大制冷COPc和制熱COPh，且每個循環(huán)最大制冷COPc和制熱COPh對應(yīng)的最優(yōu)中間壓力或最優(yōu)中間溫度分別基本相等。 相同測試條件下，CO2跨臨界雙級中間冷卻器帶節(jié)流閥循環(huán)TSCV+IC具有較高的性能。其中，制熱量Qh和制冷量Qc分別比CO2跨臨界雙級兩個氣體冷卻器帶節(jié)流閥循環(huán)TSCV+TG平均高約10％和6％，制熱COPh和制冷COPc比雙級循環(huán)TSCV