本文關(guān)鍵詞：基于相平衡理論的吸收式制冷系統(tǒng)工質(zhì)對的熱力學(xué)性能研究

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【摘要】：吸收式制冷是一種能夠利用低品位驅(qū)動(dòng)熱源的制冷方式,一些學(xué)者提出可以在其中應(yīng)用環(huán)保的HFCs類制冷劑。要使HFCs類制冷劑能夠更好地應(yīng)用在吸收式系統(tǒng)中,必須選擇熱力性能與之相匹配的吸收劑。由于無法對眾多的HFCs類吸收式制冷工質(zhì)對逐一進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究,那么就需要以理論方法初步篩選出熱力性能更為優(yōu)越的工質(zhì)對。氣液相平衡數(shù)據(jù)是工質(zhì)對熱力性能和系統(tǒng)循環(huán)性能研究的理論基礎(chǔ)。通過梳理這類實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并分析歸納工質(zhì)對本身的熱力性質(zhì)與系統(tǒng)性能之間的聯(lián)系,可以得出相應(yīng)的評價(jià)方法,從而評估HFCs類吸收式制冷工質(zhì)對在吸收式制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力。本文以相平衡理論為基礎(chǔ),通過理論分析得出了HFC類吸收式制冷工質(zhì)對熱力學(xué)性能的評價(jià)方法,同時(shí)開展了R1234yf、R152a與不同吸收劑的氣液相平衡實(shí)驗(yàn)研究,為新型HFCs類吸收式工質(zhì)對在系統(tǒng)中的理論研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究提供了參考方向。研究內(nèi)容主要分為3個(gè)部分：(1)總結(jié)了有關(guān)吸收式工質(zhì)對熱力性能的評價(jià)指標(biāo),提出了將泡點(diǎn)壓力p、超額吉布斯自由能GE和放氣范圍dR這3個(gè)評價(jià)指標(biāo)結(jié)合的評價(jià)方法。通過此評價(jià)方法分析了工質(zhì)對熱力性能與吸收制冷系統(tǒng)性能之間的聯(lián)系,可知：通過泡點(diǎn)壓力p可以評估系統(tǒng)壓差,篩除部分系統(tǒng)高低壓差過大的吸收式工質(zhì)對；超額吉布斯自由能極值GEmax越小則代表吸收能力越強(qiáng),GEmax存在某個(gè)最佳范圍使得系統(tǒng)的循環(huán)性能較好；不同工質(zhì)對中,放氣范圍dR越大,則循環(huán)比率f越小、溶液泵耗功Wp越低。該評價(jià)方法不僅考慮了工質(zhì)對的熱力學(xué)性能對于吸收式系統(tǒng)性能系數(shù)COP的影響,也兼顧了工質(zhì)對的熱力性能對循環(huán)比率f和溶液泵耗功Wp的影響。(2)在原有相平衡實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)：增設(shè)液相循環(huán)旁通管路以改善液相循環(huán)；通過改用定量環(huán)內(nèi)置的四通閥控制液相定量環(huán)的體積、改善色譜分析條件,從而改善了色譜圖峰形、減小了實(shí)驗(yàn)誤差,使之適用于HFCs類吸收式制冷工質(zhì)對的相平衡測量。(3)開展了HFCs類吸收式制冷工質(zhì)對R1234yf+NMP、R1234yf+DMETrEG和R152a+DMETrEG在(293.15-353.15)K溫度范圍內(nèi)的氣液相平衡實(shí)驗(yàn)研究,并采用NRTL模型對所測得的VLE數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),關(guān)聯(lián)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有良好的一致性。另外,對多種R1234yf+吸收劑和R152a+吸收劑體系的熱力性能進(jìn)行了比較分析,驗(yàn)證了1HFCs類吸收式制冷工質(zhì)對評價(jià)方法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：氣液相平衡 評價(jià)方法 吸收式工質(zhì)對 R1234yf R152a
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB611
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 主要符號(hào)表9-13
• 第1章 緒論13-26
• 1.1 研究背景及意義13-15
• 1.2 HFCs類吸收式工質(zhì)對的研究進(jìn)展15-25
• 1.2.1 HFCs類吸收式工質(zhì)對在循環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)用的研究進(jìn)展15-17
• 1.2.2 HFCs類吸收式工質(zhì)對的氣液相平衡研究進(jìn)展17-22
• 1.2.3 吸收式工質(zhì)對的評價(jià)方法研究進(jìn)展22-25
• 1.3 本文的主要工作25-26
• 第2章 HFCs類吸收式制冷工質(zhì)對的性能評價(jià)方法26-46
• 2.1 評價(jià)指標(biāo)模型27-30
• 2.1.1 泡點(diǎn)壓力p27-29
• 2.1.2 超額吉布斯自由能G~E29-30
• 2.1.3 放氣范圍d_R30
• 2.2 吸收式系統(tǒng)熱力性能計(jì)算30-35
• 2.2.1 循環(huán)流程31-32
• 2.2.2 假設(shè)條件32
• 2.2.3 熱力學(xué)模型32-35
• 2.3 結(jié)果與討論35-44
• 2.3.1 循環(huán)性能計(jì)算結(jié)果35-37
• 2.3.2 泡點(diǎn)壓力p37-38
• 2.3.3 超額吉布斯自由能G~E38-41
• 2.3.4 放氣范圍d_R41-44
• 2.4 評價(jià)指標(biāo)的比較與結(jié)合44-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 第3章 吸收式工質(zhì)對相平衡實(shí)驗(yàn)裝置46-58
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原理46-47
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置47-54
• 3.2.1 有相平衡實(shí)驗(yàn)裝置47-49
• 3.2.2 液相循環(huán)部分及氣相色譜儀取樣分析部分的改進(jìn)49-51
• 3.2.3 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置51-53
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)裝置誤差分析53-54
• 3.3 實(shí)驗(yàn)步驟54-55
• 3.4 實(shí)驗(yàn)裝置測試55-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第4章 吸收制冷工質(zhì)對氣液相平衡實(shí)驗(yàn)研究58-79
• 4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容58-59
• 4.2 實(shí)驗(yàn)樣品與氣相色譜條件59-61
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品59-60
• 4.2.2 氣相色譜條件60-61
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型61
• 4.3 實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果與分析61-76
• 4.3.1 R1234yf + NMP相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)61-66
• 4.3.2 R1234yf + DMETrEG相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)66-71
• 4.3.3 R152a + DMETrEG相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)71-76
• 4.4 R1234yf+吸收劑與R152a+吸收劑的工質(zhì)對性能評價(jià)分析76-78
• 4.4.1 R1234yf+吸收劑體系性能比較76-77
• 4.4.2 R152a+吸收劑體系性能比較77-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第5章 結(jié)論與展望79-81
• 5.1 主要結(jié)論79-80
• 5.2 研究展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-90
• 攻讀碩士期間取得的成果90

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