节流阀开度对自复叠制冷循环冷凝蒸发器换热性能影响的试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第47卷第8期机械工程学报Vo1．47N0．82011年4月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGApr．2011DoI：10．3901／JME．2011．08．152节流阀开度对自复叠制冷循环冷凝蒸发器换热性能影响的试验研究木刘金平吴啸郭灵兵(华南理工大学电力学院广州510641)摘要：冷凝蒸发器的换热性能对自复叠制冷循环的性能具有显著影响，试验研究节流阀开度对冷凝蒸发器换热性能影响的规律，结果表明：自复叠制冷循环中冷凝蒸发器的炯损失是换热器中最大的，通过调节主流节流阀和支流节流阀的开度可以减小冷凝蒸发器换热过程的

2、炯损失，冷凝蒸发器的换热窄点出现在端部，主流节流阀开度对冷凝蒸发器损失的影响比支流节流阀的要显著，稳定工况下，存在一组使冷凝蒸发器的炯损率最小的主流节流阀开度和支流节流阀开度。关键词：自复叠制冷冷凝蒸发器换热性能节流阀开度j用分析中图分类号：TB6EffectsofOpeningofThrottleValvesonCondenser-EvaporatorHeatTransferPerformanceofAuto-cascadeRefrigerationCycleLIUJinpingrLJXiaoGUOLingbing(SchoolofElectricPower,SouthC

3、hinaUniversityofTechnology,Guangzhou510641)Abstract：Theheat仃ansferperformanceofcondenser-evaporatorhasasignificantimpactontheperformanceofauto—cascaderefrigerationcycle．Effectsofopeningsofthrottlevalvesoncondenser-evaporatorheattrans~rperformanceofauto-cascaderefrigerationcyclearestudiedex

4、perimentally．Theresultsshowthattheexergylossofcondenser-evaporatoristhebiggestoneinheatexchangersofauto—cascaderefrigerationcycle，whichcanbereducedbyadjustingtheopeningsofmainandtributarythrottlevalves．Thereisapinchpointateithercoldendorhotendofcondenser-evaporator．Effectoftheopeningofmain

5、throttlevalveontheexergylossofcondenser-evaporatorismoresignificantthanthatoftributarythrottlevalve．Thereareasetofopeningsofmainandtributarythrottlevalvesthatminimizetheexergylossofcondenser-evaporatorundersteadyoperationcondition．Keywords：Auto—cascaderefrigerationCondenser—evaporatorHeatt

6、ransferperformanceOpeningofthrottlevalveExergyanalysis合制冷剂的自复叠液化组合流程(C3／MRC)[2J。采0前言用非共沸混合制冷剂的自复叠制冷循环还应用在x射线探测器和Y射线探测器的冷却以及排放气体中采用非共沸混合制冷剂的自复叠制冷循环巧挥发性气体的分离等领域j。此外环保型混合制冷妙地利用了多级复叠的制冷原理，用一个普通压缩剂也是CFCs替代方向之一J。文献[5]中指出自复机在一个系统内实现了一150℃甚至更低温度的制叠式制冷循环系统具有低压缩比和容积效率高的优冷，使多级复叠制冷系统大为简化。20世纪80年点，但存在非

7、共沸混合制冷工质和换热器复杂、制代末美国REVCO公司据此原理研制成功一150℃冷剂的成分和浓度对系统的性能影响显著、要求压的低温冰箱，并于20世纪90年代初投放市场J。缩机有较大的排气量等缺点。此外由于换热设备多，在基本负荷型天然气液化装置中，用得最多的液化换热过程复杂，有关冷凝蒸发器的研究尤其缺少。流程是美国APCI公司的丙烷预冷与采用非共沸混非共沸混合制冷剂在冷凝蒸发器内是变温的两相流换热过程，存在一个温度匹配问题J。两相流体之“十一五”国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ03A06)。20100526间