线性压缩机驱动的混合工质微型节流制冷机

很多电子器件在低温环境下工作具有更强的性能,但低温电子器件的广泛应用仍受到制冷技术微型化落后的牵制.本文研究了一种基于多元混合工质的闭式节流制冷系统,该系统由Hampson型微型节流制冷机与线性压缩机相结合,工质采用摩尔浓度为39％甲烷/20％乙烷/41％异丁烷三元混合物,实验研究了制冷机在不同工况条件下的降温性能.结...     

无油压缩机驱动的混合工质节流制冷机工质浓度变化特征的实验研究

建立了一套由无油压缩机驱动的多元非共沸混合工质节流制冷机系统，用以实验研究其中多元混合工质组分浓度变化特征。针对一种典型混合工质进行多次系统的测量，实验结果得出了不同气量时制冷系统内混合工质组分浓度的变化和分布情况，以及组分浓度随制冷温度的变化特征等一般性规律，将为进一步研究多元混合工质J—T节流制冷机的动态工作特性和优化设计提供重要的依据。     

混合工质浓度变化对节流制冷机性能影响的敏感性分析

多元非共沸混合工质应用于深冷节流制冷机中,显著提高了制冷系统效率,得到了广泛应用.但是有多种因素会促使多元混合工质循环浓度变化,即最终循环混合物浓度与初始配制浓度不同,从而造成系统性能也发生变化.就混合物各组元浓度变化特性对制冷系统性能造成的影响进行敏感性分析.结果表明,不同组元在制冷系统中作用不同,存在关键组分,其浓度变化对制冷机性能影响显著.分析结果将有助于提高实际制冷系统性能,并加深对深冷多元混合工质工作机理的认识.     

多元混合物节流制冷工质最佳配比计算

混合物作为节流工质能大大提高制冷机的热力性能。然而即使采用相同组元组成的混合物在配比不同的情况下,节流制冷机的性能也会不同。报道了针对应用于Ｊ－Ｔ节流制冷机的混合物工质配比的优化计算。以热力学完善度为目标函数,采用复合形优化算法,设计了一套混合物最佳配比优化计算程序。计算结果对实际混合物制冷循环设计有一定指导意义。     

单级50—80K混合工质J—T节流制冷机的热力学分析及实验研究

对工作在５０～８０Ｋ的混合物工质Ｊ—Ｔ节流制冷机作了初步的热力学分析。采用混合物工质在一种开式Ｊ—Ｔ节流制冷机上作了实验研究     

混合工质在脉管制冷机中的可能应用

提出了采用合适的混合工质代替纯质氦以提高脉管制冷机在８０Ｋ温区制冷量的新构思。概述了国外在制冷循环，天然气液化及Ｊ－Ｔ节流制冷中应用混合制冷剂从而提高了系统热力学效率的研究成果，及国内对混合物低温制冷物质的研究进展情况，进一步论证了混合工质应用于脉管制冷机的可行性。     

采用二元混合工质的脉管制冷机实验研究

首次在８０Ｋ温区脉管制冷机中采用混合工质进行了实验研究,实验结果表明,在其它运行参数不变的情况下,在氦氢二元混合工质中,当氢的摩尔浓度为２０％时,可获得比纯质氦高的制冷量。     

混合工质在脉管制冷中应用初探

为了探讨混合工质在脉管制冷机中应用的可行性,选取氦气和氢气混合物作为工质,对一台小孔型脉管制冷机进行了数值模拟分析。结果发现,脉管制冷机的性能与其工质的热物性有很大关系。通过调整混合工质的配比,改变工质的物性,使其在混合工质最佳配比下工作,对于改进制冷机的性能,提高制冷量和制冷系数等都是有益处的。     

低工作压力的混合物节流制冷机的实验研究

报告了液氮温区采用气体混合物作工质的微型节流制冷机的实验研究结果。实验表明，采用混合物工质是提高节流制冷机效率的有效途径。     

小型混合工质J-T制冷机

报道了节流制冷机工作的一般原理和发展状况,对节流装置和节流换热器的研究动态作了较详细的介绍,综述了混合物作为节流工质大大提高了制冷机的热力性能,得出了一些有益的结论并提出了需进一步研究的问题。     

混合工质脉管制冷的热力学性能预测

提出了用于预测混合工质脉管制冷热力学性能的改进型Brayton制冷循环,建立了制冷系统制冷量和制冷系数COP的理论表达式。在对多种低温流体的预测计算的基础上,提出了具有应用潜力的混合工质对。计算结果表明,如果用10%氮与90%氦的混合工质对代替纯氦,脉管制冷机在80K温度下的制冷系数和制冷量分别可以提高9.5%和6.7%。此外还讨论了其它可能用于80K温区脉管制冷的混合工质对,如氢-氦、氩-氦、氖-氦混合物等。     

R290/R600a混合工质制冷系统泄漏点对系统性能的影响

混合工质在不同位置的泄漏所引起的系统中工质对组分比例发生变化会对制冷系统的性能产生很大影响。根据混合法则,从理论上研究R290/R600a工质对泄漏率在5%~40%范围内8种泄漏率条件下,系统工质对组分变化的规律。按照理论计算的要求建立制冷系统工质泄漏实验台,对实验台在4种泄漏率条件下的蒸发压力、冷凝压力、制冷量和COP进行研究。计算和实验结果表明,在蒸发器出口和冷凝器入口处的泄漏使低沸点组分R290在工质对中的比例增大,系统制冷量增加且COP下降;在蒸发器入口和冷凝器出口处的泄漏使高沸点组分R600a在工质对中的比例增大,系统制冷量下降且COP上升。     

混合工质回热式大温跨供热热泵循环的理论分析

物料干燥、印刷、印染纺织、电镀等领域普遍需要65~100℃的热源供应,常规热泵技术难以实现。本文充分利用非共沸混合工质相变过程中的大温度滑移,实现与水侧更好的热当量匹配,提出一种混合工质回热式大温跨热泵循环,建立了热力学模型,分析了运行压力、混合工质组分、环境温度、出水温度等关键参数对系统性能的影响,基于遗传算法优化了系统吸排气压力和工质配比,结果表明:混合工质回热式热泵可在常规空调压缩机的正常工况内运行,在环境温度为25℃、入水温度为15℃、出水温度为90℃时,系统理论COP最高可达5. 5,与同工况下CO2跨临界热泵性能相当。     

Energy and exergy analysis of zeotropic mixture R290/R600a vapor-compression refrigeration cycle with separation condensation

This paper proposes a modified vapor-compression refrigeration cycle (MVRC) system operating with the zeotropic mixture R290/R600a for domestic refrigerator-freezers. In the MVRC system, a phase separator is introduced to enhance the overall system performance. A theoretical energy and exergy analysis on the performance of the MVRC is carried out by using the developed mathematical model, and then compared with that of the traditional vapor-compression refrigeration cycle (TVRC) operating with the refrigerant R600a and the zeotropic mixture R290/R600a, respectively. According to the simulation results of these two cycles, the MVRC can give the most excellent performances in the COP (coefficient of performance), the volumetric refrigeration capacity, the total exergy destruction and the exergetic efficiency under the same given operating conditions. Therefore, the performance characteristics of the MVRC may show its promise in domestic refrigerator-freezer applications.     

自动复叠系统中非共沸混合制冷剂的组分分离

自动复叠系统利用单压缩机多元混合制冷剂来制取低于-60℃的低温。在循环过程中,混合制冷剂分离的好坏直接影响到系统的各部分性能。如何更好地分离各制冷剂组分成为一个重要的课题。本文综述自动复叠系统中选择非共沸混合制冷剂时需要考虑的问题,并讲述几种非共沸混合制冷剂组分分离的方式,提出分离程度与制冷量之间的关系。     

多回路制冷空调综合型实验系统的研制

制冷系统是多输入、多输出的系统,而且各操作参数相互关联.随着环境和室内热负荷的变化,制冷空调系统通常是在变工况条件下运行.为全面研究制冷系统的实际工作特性,研制开发了变频蒸气压缩式多回路制冷空调综合性实验系统,通过调节连接蒸发器和冷凝器的空气回路可以在任何时间模拟实现全年的运行工况,而不受季节的影响.详细介绍了实验系统的设计原理、调节方法、技术参数和数据采集系统.利用该实验系统既可获得参数间的动态关联特性,还可进行单体设备的性能测试以及不同控制策略的比较实验,为制冷系统动态仿真研究、各部件的合理匹配和优化运行控制策略提供实验基础.     

Experiment and simulation on the performance of an autocascade refrigeration system using carbon dioxide as a refrigerant

The main purpose of this study is to investigate the performance of an autocascade refrigeration system using zeotropic refrigerant mixtures of R744/134a and R744/290. One of the advantages of this system is the possibility of keeping the highest pressure of the system within a limit by selecting the composition of a refrigerant mixture as compared to that in the vapor compression system using pure carbon dioxide. Performance test and simulation have been carried out for an autocascade refrigeration system by varying secondary fluid temperatures at evaporator and condenser inlets. Variations of mass flow rate of refrigerant, compressor power, refrigeration capacity, and coefficient of performance (COP) with respect to the mass fraction of R744 in R744/134a and R744/290 mixtures are presented at different operating conditions. Experimental results show similar trends with those from the simulation. As the composition of R744 in the refrigerant mixture increases, cooling capacity is enhanced, but COP tends to decrease while the system pressure rises.

Résumé

The main purpose of this study is to investigate the performance of an autocascade refrigeration system using zeotropic refrigerant mixtures of R744/134a and R744/290. One of the advantages of this system is the possibility in keeping the highest pressure of the system within a limit by selecting the composition of a refrigerant mixture as compared to that in the vapor compression system using pure carbon dioxide. Performance test and simulation have been carried out for an autocascade refrigeration system by varying secondary fluid temperatures at evaporator and condenser inlets. Variations of mass flow rate of refrigerant, compressor power, refrigeration capacity, and coefficient of performance (COP) with respect to the mass fraction of R744 in R744/134a and R744/290 mixtures are presented at different operating conditions. Experimental results show similar trends with those from the simulation. As the composition of R744 in the refrigerant mixture increases, cooling capacity is enhanced, but COP tends to decrease while the system pressure rises.     

重力再循环制冷系统理论分析与实验研究

重力再循环制冷系统相比于普通直接膨胀制冷系统具有蒸发温度越低,效率优势越显著,以及可获取更低库内温度。本文结合重力再循环系统工作原理重新绘制了匹配的压焓图,将重力再循环系统的热力循环过程在压焓图上分两个循环进行分析,通过分析制冷剂流动过程中的流动阻力,得到系统中各部分压力变化趋势,并通过搭建重力再循环制冷系统进行实验研究,结果表明,获得的各状态点的压力与理论分析结果较为吻合。最后与直接膨胀供液制冷系统的运行结果对比,在不同蒸发温度下重力再循环制冷系统的COP最多可提升19%,且在-30℃温度条件下,COP达到1.07。