R1234yf与R134a小管径内流动沸腾换热特性研究

新型制冷剂R1234yf作为R134a的替代制冷剂在车用热泵制冷剂研究领域受到关注.为对比研究R1234yf与R134a在小管径换热器中的流动沸腾换热特性,在内径为4 mm水平圆铜管内进行相关实验.实验研究工况:饱和温度10℃,平均干度范围0-1,质量速度范围300-450 kg/(m2·s),热通量范围10-25 k...     

混合制冷剂R134a/R1234yf(R513A)与R134a热力学性能对比及实验

R513A是由R134a/R1234yf（质量分数比为56∶44）组成的新型环保制冷剂,其全球变暖潜能（GWP）值低,不可燃。选择混合制冷剂R513A作为研究对象,在原R134a家用电冰箱中进行制冷剂的替代实验研究。实验依据标准BS EN ISO 15502—2005中规定的工况进行,主要从降温时间、耗电量和冷冻能力三方面对R513A在电冰箱中的性能进行评估并与R134a进行对比。实验结果表明：最佳充注量下,R513A降温时间相比R134a降低21%;24h耗电量实验中相比R134a,R513A系统耗电量降低了3.5%,系统稳定运行时R513A的启停率小于R134a;冷冻能力实验中,同一工况下M包达到相同设定温度,R513A比R134a用时少约42.3min。此外在系统稳定运行时,R513A的系统排气温度低于R134a,其他参数和R134a很接近。通过对比实验可知,在未对原冰箱系统进行任何改动的情况下,R513A可以作为R134a的替代制冷剂直接充注到系统中使用。     

R1234yf/R134a混合物在汽车空调中替代R134a的实验研究

在使用微通道换热器的汽车空调系统中,实验研究了新型混合制冷剂R1234yf/R134a(质量比为89∶11)替代R134a的可行性。实验结果表明,R1234yf/R134a和R134a的制冷量相似,R1234yf/R134a的COP比R134a低4%~9%,R1234yf/R134a的平均压缩机排气温度比R134a低10℃。通过添加质量分数11%的R134a,可以使R1234yf/R134a不可燃。此外,R1234yf/R134a没有臭氧消耗潜力,全球变暖潜能值小于150,符合欧洲汽车空调标准的要求。在几乎不改变原汽车空调系统的情况下,R1234yf/R134a可用作R134a的环保替代品。     

替代工质R134a／R142b管束外沸腾传热强化实验研究

分析和比较了作为ＣＦＣｓ替代物的混合工质Ｒ１３４ａ／Ｒ１４２ｂ在光滑管和机械加工表面多孔管管束外的沸腾传热性能和管束效应,为氟里昂满液式蒸发器的设计提出了合理的建议,。     

含R1234yf混合工质汽液相平衡的混合规则评估与预测研究

含R1234yf混合工质具有系统性能优良且对环境友好的特点,在当前制冷剂迭代中受到了广泛关注。汽液相平衡性质是混合工质的基础热物理性质,其理论计算至关重要。为提高含R1234yf混合工质汽液相平衡数据的计算精度,选取PR状态方程结合vdW、WS、MHV1三种混合规则和NRTL活度系数模型评估了16种含R1234yf二元混合工质的汽液相平衡性质。结果表明,WS混合规则和MHV1混合规则计算性能优于vdW混合规则;vdW混合规则对大多数混合工质计算性能较好。最后提出一种预测模型预测含R1234yf混合工质汽液相平衡性质,预测的相对压力偏差值为0.49%,气相摩尔分数绝对偏差值为0.0031,预测偏差满足工程应用。     

R290/R1234yf与矿物油的互溶性测试及评价方法

制冷剂与冷冻机油的互溶性直接影响制冷系统的使用寿命和循环性能。为了解决新型制冷剂与冷冻机油的匹配问题,搭建了一套制冷剂与冷冻机油互溶性测试系统,在温度范围223.15~303.15 K内,开展了R290/R1234yf和矿物油的互溶性实验研究。结果表明：在含油率为10%±0.5%的情况下,当R290占混合制冷剂的质量分数在25%～35%变动时,R290/R1234yf和矿物油的临界互溶温度随着R290含量的增加而下降。在测试含油率范围内,基于常见的制冷工况,当R290在溶液中的质量分数高于30%时,溶液将呈现均一透明的状态;R290在溶液中的质量分数低于20%时,溶液将出现絮状物或分层现象。通过元素贡献评价方法,提供了理论临界互溶温度预测方程,并将结果以三元图的方式呈现,对新型环保制冷剂的发展具有现实指导意义。     

R1234yf瞬态喷雾冷却及过热度影响的实验研究

制冷剂瞬态喷雾冷却是临床激光治疗的重要辅助手段。当前临床应用及实验研究均采用R134a或R404A进行喷雾冷却,但这两种制冷剂具有极高的温室效应潜能（GWP）值,对环境产生严重威胁。以热物性与R134a相似、而GWP值仅为4的R1234yf作为喷雾冷却的替代制冷剂,对其临床应用进行了探索性研究。表面传热的研究结果显示R1234f的冷却能力略低于R134a与R404A。通过降低制冷剂过热度的方式,可以有效提高喷雾集中程度,在保证闪蒸雾化的前提下显著提高表面热通量,提高R1234yf喷雾临床应用的可行性。     

关于用R134a制冷剂替代R12制冷剂的应用研究

介绍了国家关于对大气臭氧层有破坏性物质的替代计划,阐述了用Ｒ１３４ａ制冷剂替代Ｒ１２制冷剂的可能性。     

R1234yf+CO2和R1234ze (E)+CO2二元混合物的比容平移Soave-Redlich-Kwong方程

采用温度相关比容平移项的比容平移Soave-Redlich-Kwong（VTSRK）方程计算新工质R1234yf和R1234ze（E）的热力学性质以及两种物质与CO₂的二元混合物性质,混合物计算采用van der Waals混合规则,二元交互作用系数由密度数据拟合得到。对纯净物计算与专用状态方程进行对比,VTSRK方程比SRK方程显著改善了液相密度表征效果。对混合物的密度计算结果与实验数据进行对比,对于R1234yf+CO₂二元混合体系方程与实验数据相对均方根偏差为1.17%,对于R1234ze（E）+CO₂二元混合体系相对均方根偏差为0.82%。结果显示,采用温度相关比容平移项的VTSRK方程应用于R1234yf和R1234ze（E）纯流体以及R1234yf+CO₂和R1234ze（E）+CO₂密度性质计算,可获得较高精度。     

R134a/R125混合工质水平管外凝结换热

对纯工质R134a以及R134a/R125在三种不同组成比例下的混合工质,在光管和相同肋密度的二维及三维强化管外进行凝结换热试验研究。结果表明：R134a在光管外凝结表面传热系数与Nusselt数理论值的相对偏差均在±10%以内,R134a在光管及强化管外凝结表面传热系数变化趋势与Nusselt数理论解相一致。与纯R134a相比,含R125的混合工质管外凝结表面传热系数均所有下降;对于光管,含R125的混合工质管外凝结表面传热系数随壁面温差的增大而下降,但对于强化管,含6%及以上的R125混合工质,其凝结表面传热系数随壁面温差的增大而增大,有接近纯R134a凝结表面传热系数的趋势,表明混合工质凝结换热热阻分布与纯工质有较大差异。相同组分的工质,三维强化管凝结表面传热系数均高于二维强化管,二维强化管亦明显高于光管,在壁面温差为8 K时,强化管HT-3D、HT-2D相对于光管的传热强化倍率分别为9.83和7.85。     

碳氢制冷剂用于汽车空调的理论分析和实验研究

在HCs制冷剂热物性分析的基础上,对不同比例的R290（丙烷）和R600a（异丁烷）混合物的饱和蒸气压、单位容积制冷量进行了分析,并与R134a进行了比较,找出了R290和R600a混合物替代R134a的最佳混合比约为（R290/R600a）60％/40％.并在一台巴士汽车空调上对R290/R600a（60％/40％）和R134a的制冷性能进行了测试,结果表明：R290/R600a（60％/40％）的制冷系数约比R134a高约2％,制冷量比R134a高约10％.从制冷性能上,R290/R600a（60％/40％）可以作为R134a在汽车空调上的直接替代工质.     

Study on environmentally friendly refrigerant R13I1/R152a as an alternative for R134a in automotive air conditioning system

Aiming at solving the problem of high global warming potential of R134a, a new mixed refrigerant R13I1/R152a (molar fraction ratio of 35:65) with no ozone depletion potential and low global warming potential was proposed as a substitute for R134a in automotive air conditioning. The computational models for the thermodynamic properties of R13I1/R152a were established by using the PR (Peng-Robinson) equation of state combined with the vdW mixing rule. Based on these models, the cycle performance of this working fluid was calculated, which was also compared with that of R134a and R1234yf under the different operating conditions. The results show that R13I1/R152a is a near azeotropic refrigerant whose temperature glide is approximately 0, and the saturated vapor pressure curve of which is equivalent to that of R134a. Moreover, compared to R134a, R13I1/R152a has an average 5.7% improvement in coefficient of performance as well as similar volumetric cooling capacity. The average coefficient of performance and volumetric cooling capacity of R13I1/R152a are significantly higher than those of R1234yf by 13.8% and 12.0%, respectively. However, the average discharge temperature of R13I1/R152a is approximately 13.3 K higher than that of R134a, but it is also within reasonable limits. Hence, the application of the proposed refrigerant R13I1/R152a in automotive air conditioning system is technically feasible.     

R22和R134a应用于家用热泵热水器实验性能研究

本实验分别用R22和R134a作为家用热泵热水器的制冷工质,对比分析讨论和实验研究了其加热效果和性能系数,结果表明:R134a系统将90L来流水加热到50℃需要多于实验R22热泵热水器系统40min;相同的加热时间,R134a系统水箱内底层温度和表层温度都低于R22系统,两种系统相同位置的温差随着水箱内温度的提升而增大;R22系统COP高于R134a系统23.1%,这为家用热泵热水器系统制冷工质的选择提供参考。     

微尺度通道内R134a的冷凝传热实验研究

建立采用射流冲击进行制冷剂冷却的冷凝传热实验系统,对当量直径为0.63 mm矩形微尺度通道内制冷剂R134a的冷凝传热特性进行研究。实验参数范围是制冷剂干度0~1,质量流率115~290 kg/(m²·s）,饱和压力0.35~0.5 MPa,实验获得了不同工况下微尺度通道的局部冷凝传热系数,并分析了制冷剂各参数对冷凝传热的影响。实验结果表明：冷凝过程中沿制冷剂流动方向,局部冷凝传热系数会随着干度减小而减小;在一定饱和压力下,局部冷凝传热系数与局部热通量相对应;冷凝传热系数随着饱和压力减小而增大。基于实验数据,整理出适用于本实验工况下微尺度通道内R134a的冷凝传热计算公式。