混合制冷剂HFC-161/227ea的理论与实验研究

混合制冷剂HFC-161/227ea的理论与实验研究

论文摘要

随着人们全球环保意识的增强,传统型制冷剂的缺陷日益凸现,寻找环保的长期型替代制冷剂成为当前制冷空调领域的一个热点问题。根据课题组先期研究成果,本文确定以HFC-161为基础组元,通过引入阻燃组元HFC-227ea,重点展开了以下两项工作:(1)利用数据库Refprop,通过自编软件对二元混合制冷剂HFC-161/227ea的热工性能和循环性能进行计算,模拟和分析。理论计算表明:HFC-161/227ea的热工性能优良,虽然其循环冷量较其拟替代制冷剂R407C偏小,但其它关键循环性能参数如COP,排气温度等均大大优于R407C。进一步的理论计算发现,当HFC-161和HFC-227ea的质量组分达50/50时,其综合性能最优。(2)在电量热器制冷循环性能实验台上,分别对工质R407C和HFC-161/227ea(51.3/48.7 wt%)进行了变工况制冷性能测试。工况变化范围是:蒸发温度从-10℃变化到10℃,冷凝温度从35℃变化到54.4℃。分别得到了工质R407C和HFC-161/227ea(51.3/48.7 wt%)在上述工况范围内的一套完整的制冷循环基本参数。通过对比工质R407C和HFC-161/227ea(51.3/48.7 wt%)部分循环参数后发现:在上述工况范围内,HFC-161/227ea(51.3/48.7 wt%)的制冷量均小于R407C,在部分工况范围内,HFC-161/227ea(51.3/48.7 wt%)的COP优于R407C,其突出的循环性能优点是其排气温度低。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.1.1 自然环境背景
  • 1.1.2 工程背景
  • 1.2 替代HCFC-22型混合制冷剂研究现状
  • 1.2.1 国外对替代HCFC-22型混合制冷剂的研究
  • 1.2.2 国内对替代HCFC-22型混合制冷剂的研究
  • 1.2.3 本文对开发新型混合制冷剂的思考
  • 1.3 本文主要研究内容及研究技术路线
  • 1.4 研究意义
  • 1.4.1 课题研究的理论价值
  • 1.4.2 课题研究的实际应用价值
  • 第二章 新型混合制冷剂组元的确定
  • 2.1 理想制冷剂
  • 2.1.1 热力学和传输学性质
  • 2.1.2 环境环境影响评价
  • 2.1.3 其它物理化学性能
  • 2.1.4 经济性
  • 2.2 基础组元HFC-161的确定
  • 2.3 第二组元HFC-227ea的引入
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 新型混合制冷剂组成的确定
  • 3.1 热力学理论基础
  • 3.1.1 计算中采用的状态方程
  • 3.1.2 计算中采用的混合法则
  • 3.2 循环热力性能计算模型
  • 3.2.1 蒸发温度和冷凝温度的定义
  • 3.2.2 过热度和过冷度的定义
  • 3.2.3 计算简化条件
  • 3.2.4 循环计算流程
  • 3.3 混合制冷剂的热力学性能
  • 3.3.1 温度滑移
  • 3.3.2 汽化潜热
  • 3.3.3 饱和压力
  • 3.4 混合制冷剂的热力学循环性能
  • 3.4.1 排气温度
  • 3.4.2 耗功、容积制冷量和质量制冷量
  • 3.4.3 压缩机压比
  • 3.4.4 性能系数
  • 3.5 新工质组成的确定
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 HFC-161/227ea的替代实验研究
  • 4.1 实验原理
  • 4.2 实验样品
  • 4.3 实验装置研究
  • 4.3.1 实验制冷系统
  • 4.3.2 实验测试系统
  • 4.3.3 电气控制系统
  • 4.4 实验工况及实验方法
  • 4.4.1 实验工况及实验方法对实验结果的影响
  • 4.4.2 本实验所采用的实验工况及实验方法
  • 4.5 实验结果与分析
  • 4.5.1 压缩机排气温度
  • 4.5.2 耗功和制冷量
  • 4.5.3 高压侧压力和压缩机压比
  • 4.5.4 性能系数
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 主要结论
  • 5.2 研究展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间论文及专利情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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