CO-,2-跨臨界雙級(jí)循環(huán)理論分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、基于節(jié)能減排的背景和發(fā)展趨勢(shì)，CO2制冷空調(diào)和熱泵具有很好的應(yīng)用前景。通過(guò)理論分析與試驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合，本文重點(diǎn)對(duì)CO2跨臨界雙級(jí)循環(huán)進(jìn)行研究與分析，為探尋高效、穩(wěn)定運(yùn)行的CO2跨臨界循環(huán)方式提供基礎(chǔ)資料。 運(yùn)用熱力學(xué)方法，在三種CO2跨臨界單級(jí)循環(huán)基準(zhǔn)上，分別對(duì)六種雙級(jí)循環(huán)進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明，帶膨脹機(jī)雙級(jí)循環(huán)性能普遍優(yōu)于帶節(jié)流閥循環(huán)，雙級(jí)循環(huán)優(yōu)于單級(jí)循環(huán)，中間冷卻器和回?zé)崞鲗?duì)循環(huán)效率的提高都有貢獻(xiàn)?？紤]膨脹機(jī)設(shè)計(jì)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(jí)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(tái)CO2雙級(jí)活塞壓縮機(jī)，并以其為對(duì)象進(jìn)行了熱力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，并就壓縮過(guò)程的各種不可逆損失進(jìn)行了計(jì)算。由于采用了雙級(jí)壓縮，在各種損失中，流動(dòng)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(jí)循環(huán)系統(tǒng)及超臨界和亞臨界CO2傳熱和流動(dòng)過(guò)程分析，分別對(duì)CO2跨臨界雙級(jí)

3、循環(huán)高、低壓級(jí)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(jì)，可為CO2相關(guān)換熱器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 對(duì)CO2跨臨界單級(jí)帶回?zé)崞餮h(huán)SCV+IHX和CO2跨臨界單級(jí)帶節(jié)流閥循環(huán)SCV兩種基準(zhǔn)試驗(yàn)分別進(jìn)行了性能對(duì)比測(cè)試，同時(shí)測(cè)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(jí)循環(huán)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 CO2跨臨界雙級(jí)循環(huán)試驗(yàn)測(cè)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(jí)中間冷卻器帶節(jié)流閥循環(huán)TS

4、CV+IC和CO2跨臨界雙級(jí)兩個(gè)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(gè)循環(huán)最大制冷COPc和制熱COPh對(duì)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(cè)試條件下，CO2跨臨界雙級(jí)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(jí)兩個(gè)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(jí)循環(huán)TSCV