两相非共沸混合工质逆布莱顿循环热泵应用的理论与实验分析

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1、浙江大学硕上学位论文主要符号表V下角标0abBcompconddewap汽相冷量参数，基准点参数蒸发温度参数组分参数状态点环境参数泡点参数基本循环的参数压缩机参数，临界参数压缩机参数，冷却器参数露点参数膨胀机参数蒸发器参数饱和状态Vmq叮orJzW￡膨胀机参数质量流量参数冷凝过程参数组元号孤立系统参数组元号冷凝温度参数热力学平均值混台_L_质参数制冷量参数产冷量参数临界参数，余函数等熵过程参数节流过程参数循环耗功参数制冷系数参数呵G月f啪，七m浙江人学硕士学位论文第一章绪论现代制冷技术已有二百多年的历史了，在人类生产和生活中得到了广泛的应用。热泵与制冷机的原理是相同的，只是它的使用目

2、的是利用冷凝热。对制冷机进行分析的方法也适用于对热泵的分析“1。其研究内容～般也同制冷机一样包括以下几方面：工质、循环和设备。1．1相关领域的国内外研究进展1．1．1氟利昂替代及混合工质相关工质在制冷机和热泵中循环流动，通过其热力状态的变化与外界发生能量交换从而达到制冷或制热的目的。曾经广泛使用的CFC和HCFC类工质由于臭氧层破坏和温室效应等问题正在逐步被淘汰。寻找既具有优秀的热力学特性同时又对环境友好的工质仍是目前制冷技术研究的热点之一。1981年，MechanicalEngineering，UniversityofIllinois，USA的W．F．Stoecker和Energy

3、Division．OakRidgeNationalLaboratory,USA的D．J．Walukas发表了((Conservingenergyindomesticrefrigeratorsthroughtheuseofrefrigerantmixtures))。作者回顾了相关研究的情况。对几种不同构成的系统改变混合工质的配比进行了模拟计算，结果表明当采用由含量各占50％的R12和R114组成的混合工质时，相比采用纯R12可以节省约12％的压缩机耗功”1。1981年UnivemityHannover的H．KI'BSC发表了《Theadvantagesofnon—azeotropicr

4、efrigerantmixturesforheatpumpapplication))。作者讨论了在热泵系统中采用非共沸混合工质的优点，与采用传统工质相比，采用非共沸混合工质能够改进能量利用效率、扩展热泵的应用范围，并且能够对系统进行连续的能量调节。作者搭建了实验台，采用R12／R114和R22／R114进行了系统性能和能量调节的实验研究，结果表明，相比纯工质，采用混合工质的系统具有上述三方面的优点，最后作者认为，在大型系统中采用具有连续能量调节装置的非共沸混合工质热泵是具有广阔发展前景的”1。1983年，BI．DuPontdeNearrJonr$andCompanyWilmingto

5、n，Delaware,USA的H．A．Connon和D．W．Drew发表了《EstimatiOllandapplicationofthermodynamicpropertiesfbranon．azeotropicrefrigerantmixture))。作者对气气热浙扛大学硕上学位论文第一章绪论泵系统中采用R13bl／R152a代替R22进行了研究。为获得所需混合工质的有关物性，作者采用了RKS方程进行计算。计算得到了混合物的焓、熵、密度、压力等饱和性质，给出了有关图表。对实验研究具有一定的指导意义“’。1987年，CenterforBuildingTechnology,Nation

6、alBureauofStandards．USA的M．O．McLindenandR．Radermacher发表的《Methodsforcomparingtheperformanceofpureandmixedrefrigerantsinthevapourcompressioncycle))，对混合工质R22／R114和R22／R11应用于一理想蒸气压缩循环的COP和制热量进行了计算，对纯工质和混合工质的不同比较方式进行了讨论。对于只给定冷凝器和蒸发器各一个特性温度的比较方法，结果完全取决于给定的特性温度是如何规定的；作者认为，给定换热流体温度和单位容量换熟面积的比较方法对纯工质和混合工

7、质都适用。采用这一方法，作者讨论了压缩机过热、换热器接近温度、制冷剂与换热流体温度匹配的影响“1。1988年，PhilipsResearchLaboratories，TheNetherlands的L．J．M．Ku日pers、J．A．deWit和M．J．Janssen发表了((PossibilitiesforthereplacementofCFCl2indomesticequipment))。作者给出了一系列具有可燃性的R12替代工质。对它们的热力学效率和容