跨临界co循环最优高压侧压力研究

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1、跨临界CO2循环最优高压侧压力研究崔晓龙1,2?(1.广州万宝集团博士后工作站，广州510280)2.西安交通大学能源与动力工程博士后科研流动站，西安710049)摘要跨临界CO2循环高压侧压力对跨临界CO2系统的性能起着决定性的作用。高压侧压力对系统的制热量、压缩机耗工量以及系统的性能系数COP都有着重要的影响。本文主要讨论了跨临界CO2系统中蒸发温度、气体冷却器出口温度等参数对系统最优高压侧压力的影响，最后分析总结了最优高压侧压力同这些参数的函数关系式的研究进展，以及对系统保持最优高压侧压力的解决方案进行了讨论。关键词CO2跨临界循环最优高压侧压力STUDYOFOPTIMALHEA

2、TREJECTIONPRESSUREINTRANSCRITICALCO2REFRIGERATIONSYSTEMSCuiXiaolong(1.PostdoctoralProgramGuangzhouWanbaoGroupCo.,Ltd.Guangzhou,510280)(2.MobilePost-DoctoralStations,SchoolofEnergyandPowerEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an,710049)AbstractThehighsidepressurehasacriticalinfluenceontheperform

3、anceoftranscriticalCO2cyclesystem,andalsohasanimportant———————————————————————————————————————————————influenceontheheatingcapacity,compressionworkandCOPofthesystem.Inthiswork,theinfluenceofthesystemparameterssuchasevaporationtemperatureandgascooleroutlettemperatureonthehighsidepressurearediscus

4、sed,andthecorrelationfortheoptimumhighsidepressureareanalyzedandgeneralized.ThemethodsforkeepingtheoptimumhighsidepressureforthetranscriticalCO2cyclesystemarealsodiscussed.KeywordsCarbondioxideTranscriticalcycleTheoptimumhighsidepressure逐步被效率较高的CFCs和HCFCs第二类制冷剂替代。到了20世纪70年代，第二类制冷剂被发现具0前言有破坏臭氧层和产

5、生温室效应[2]而被禁用。天然制目前，对臭氧层造成严重破坏、引起温室效应冷剂CO2由于不会破坏臭氧层(ODP=0)，温室效应的CFC类制冷剂已被禁用，开发以自然界中天然存值也非常低(GWP=1)，而且无毒、不可燃、传热性在的物质作为制冷剂已成为国内外制冷空调领域研能好、流动阻力小、单位容积制冷量相当大、适用究的前沿热点。CO2作为制冷剂经历了一个由兴到于各种润滑油等众多优点，受到国内外研究者的重衰，又由衰到兴的过程。早在1866年，美国的视，研究也越来越深入。到了20世纪90年代，Thaddeus,S.C.Lowe就开始利用CO2制冰[1]，到了PettersenJ.和Lorentze

6、nG.等人[3,4]开发出了跨临20世纪30年代，CO2作为第一代制冷剂之一已经在界CO2系统，更是引发了新一轮跨临界CO2研究———————————————————————————————————————————————的空调制冷领域得到了广泛的应用。但由于其临界温热潮。度较低(31.1℃)、系统压力高、效率低等原因，CO2对跨临界CO2循环系统的研究，以往的文章多?作者简介：崔晓龙，（1974-），男，博士集中在系统的性能，总体原理及系统部件的设计上，而对高压侧压力控制的问题研究则比较少。为此，本文将探讨CO2跨临界循环中，影响高压侧压力最优值的因素以及对最优高压侧压力的函数关系式

7、进行总结分析。跨临界CO2循环高压侧压力的独特性，早在19世纪末第一台CO2压缩制冷系统出现时就被发现了[5]。直到CO2优良的热力学性能被逐渐认识，并对跨临界循环的基本原理有了深入的研究和了解后，最优排气压力的问题才逐步得到重视。不同的周围介质温度、蒸发温度和压缩比，会产生不同的制冷量和能量消耗，而这些参数与高压侧压力都有一定的联系，要使系统性能系数COP值最大，必须对高压侧压力进行相应的控制。图1CO2跨临界循环p–h图从图1中可以看出，跨