混合工质R134a/R23物性及其自然复叠循环特性的理论研究

论文题目: 混合工质R134a/R23物性及其自然复叠循环特性的理论研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 制冷及低温工程

作者: 王雁

导师: 杜垲

关键词: 混合工质,热物性,自然复叠,数值模拟,优化

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来,随着国际社会替代工质研究进程的加快和对能源利用效率的重视,混合工质制冷循环技术迅速发展起来。其中自然复叠式制冷循环充分利用混合工质的特性,在-50℃以下温度区间显现出了独特的优势。使用自然复叠制冷循环的低温产品,也已经逐步应用在低温箱保存、低温测量、低温材料制造以及工业天然气液化等一些商业或非商业领域。但是由于混合工质循环特性比较复杂,变化因素多,混合工质热物性数据不够完整和精确,因此针对自然复叠制冷的分析方法和理论研究还在进一步发展之中。本文选取R134a/R23作为自然复叠式制冷系统混合制冷剂,对R134a/R23热物性及其自然复叠循环进行了详细的计算,主要完成了以下一些内容:1)在R134a/R23的热物性研究中,针对传统状态方程不能同时精确描述气液两相P-V-T关系的问题,提出了修正状态方程法,并给出了该方法应用于混合工质物性计算时的逸度系数及焓熵表达式;2)编制了混合工质R134a/R23物性计算程序模块,可完成R134a/R23基本热物性和迁移性质的计算。在对比文献数据进行误差分析之后,绘制了工程上广泛应用的混合工质焓浓度图。将R134a/R23物性数据与理想混合工质物性进行比较,从而得到了实际混合工质的偏移特性;3)系统地提出了基于焓浓度图的混合工质循环分析方法,并由此初步确定了自然复叠循环的约束条件和影响因素;4)对自然复叠循环进行了热力学分析和计算,确定了设计工况下循环各状态点的参数,并得出了循环性能在冷凝温度、中间温度、压力工况和浓度配比改变时的变化情况;5)在自然复叠循环特性计算的基础上建立了循环优化模型和优化方法,找出了循环运行在不同环境温度和蒸发温度下的最优浓度配比,以及在压比不超过13时的极限蒸发温度;6)自然复叠制冷的回热循环可以有效的降低压比和蒸发温度,而对混合工质浓度配比的优化影响很小,因此在实际应用中应当使用带回热的循环形式。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

主要符号表

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外的研究发展状况

1.3 本课题研究内容和意义

第二章 理论基础

2.1 混合工质简介

2.2 非共沸混合工质热力学特性

2.3 适合自然复叠制冷的混合工质

第三章 R134a/R23 气液平特性

3.1 状态方程

3.2 气液平衡计算

3.3 计算结果

3.4 误差分析

第四章 焓、熵计算及焓浓图的绘制

4.1 焓、熵计算方法

4.2 R134a/R23 焓、熵计算

4.3 计算结果

4.4 焓-浓度图的绘制

第五章 R134a/R23 迁移性质

5.1 工质迁移性质计算方法

5.2 R134a/R23 粘度、导热系数

5.3 计算结果

第六章 混合工质偏移性质

6.1 液体比容、比焓偏移特性

6.2 饱和蒸气压偏移特性

6.3 粘度、导热系数偏移特性

6.4 小结

第七章 自然复叠循环热力过程分析

7.1 系统流程

7.2 热力过程分析

7.3 变工况条件下的焓浓度图

7.4 小结

第八章 R134a/R23 自然复叠循环数值模拟

8.1 循环状态点确定

8.2 自然复叠循环特性分析

8.3 自然复叠循环的优化分析

8.4 带回热的自然复叠循环

8.5 小结

第九章 结论与展望

9.1 主要结论

9.2 研究难点和展望

参考文献

致谢

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附录

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详细摘要

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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• [9].具有精馏装置的自动复叠制冷循环试验研究[D]. 刘志勇.浙江大学2004
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