【摘要】：能源短缺問(wèn)題在全球變得日益嚴(yán)重,能源消耗的急劇增加所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也成為世界各國(guó)的熱點(diǎn)話題。制冷劑的大量使用是造成“臭氧層破壞”和“溫室效應(yīng)”的重要因素。在全球范圍內(nèi),隨著越來(lái)越多為了減少溫室效應(yīng)的環(huán)境法規(guī)的頒布以及各種政策的實(shí)施,第四代制冷劑備受關(guān)注。R1234yf是目前認(rèn)為的最有前景的第四代新型制冷劑。本文實(shí)驗(yàn)測(cè)量了R1234yf的飽和蒸氣壓和氣相pvT性質(zhì)以及分析了R1234yf的兩種混合物在熱泵系統(tǒng)中的理論循環(huán)性能。根據(jù)Burnett定容法實(shí)驗(yàn)原理,測(cè)量了253K-368K溫度范圍內(nèi)R1234yf的氣相pvT性質(zhì)。一共獲得171組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),擬合求出了22條等溫線上的第二維里系數(shù)和第三維里系數(shù),并在此基礎(chǔ)上,得到了高精度的三項(xiàng)截?cái)嘈途S里方程。將壓力、密度的實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比,其相對(duì)偏差的范圍分別為±0.8%,-1%-2.5%。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了R1234yf的飽和蒸氣壓,溫度范圍為253.141K-367.146K,共24組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到一個(gè)四項(xiàng)Wagner型蒸氣壓方程。對(duì)比實(shí)驗(yàn)值和由方程計(jì)算得到的壓力值,其最大絕對(duì)偏差為-0.5kPa,最大相對(duì)偏差為-0.09%,平均絕對(duì)偏差為0.02%。對(duì)R513A、R125/R1234yf(質(zhì)量比20:80)替代R134a的可行性進(jìn)行了能分析和(火用)分析,分析系統(tǒng)為低溫環(huán)境下兩級(jí)壓縮空氣源熱泵。以熱力學(xué)的第一定律、第二定律作為研究基礎(chǔ),以蒸發(fā)溫度和冷凝溫度作為自變量,研究了不同工質(zhì)的制熱量、壓力比、壓縮機(jī)耗功、排氣溫度、系統(tǒng)性能系數(shù)、各設(shè)備的(火用)損失和系統(tǒng)的(火用)效率。三種物質(zhì)的性能系數(shù)以及(火用)效率基本相同。在其他性能方面,R125/R1234yf混合物均優(yōu)于R134a和R513A。因此,R125/R1234yf比R513A能更好的替代R134a。在兩級(jí)壓縮熱泵循環(huán)系統(tǒng)中,蒸發(fā)器是不可逆性最大的設(shè)備,隨后是冷凝器、壓縮機(jī),最后是節(jié)流閥。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB612

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