R22/R23/R14自復疊制冷循環(huán)制冷劑配比的數(shù)值優(yōu)化及實驗研究
發(fā)布時間:2021-03-24 15:44
近年來,混合工質自復疊制冷系統(tǒng)以其結構簡單,運行可靠等優(yōu)點而受到廣泛重視。國內、外的學術文獻中,對于自動復疊式制冷循環(huán)的研究和討論多采用二元非共沸混合制冷劑,對使用三元非共沸混合制冷工質的自動復疊式制冷循環(huán)的研究相對欠缺,同時,以往對自復疊制冷系統(tǒng)制冷劑配比的研究大多只針對一個制冷溫區(qū)。為了補充對三元非共沸混合工質自復疊制冷循環(huán)在不同制冷溫區(qū)的研究的空白,本文選用三種非共沸混合制冷工質R22/R23/R14,從數(shù)值模擬和實驗兩方面,對混合工質R22/R23/R14自復疊制冷循環(huán)在-80℃、-90℃、-100℃、-110℃四個制冷溫區(qū)進行研究分析,得到R22/R23/R14自動復疊式制冷循環(huán)在-80℃—-110℃制冷溫區(qū)混合制冷劑的最佳配比,并分析和比較不同配比對循環(huán)性能的影響,探究其內在規(guī)律。本文主要工作內容如下:(1)建立了三元混合工質R22/R23/R14配比的數(shù)值優(yōu)化模型,通過對優(yōu)化模型中的目標函數(shù)、約束條件和設計變量三方面的討論,結合混合工質制冷循環(huán)進行優(yōu)化所遵循的原則,自主編制了優(yōu)化程序(該程序也適用于物性相似的其它工質),計算出循環(huán)在壓比PR=10,制冷溫區(qū)為-80℃、-9...
【文章來源】:哈爾濱商業(yè)大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及目的
1.2 自動復疊式制冷循環(huán)簡介
1.3 ACR循環(huán)國內外發(fā)展概況
1.3.1 國際上ACR循環(huán)發(fā)展概況
1.3.2 國內的ACR循環(huán)發(fā)展概況
1.4 本文的研究內容
2 R22/R23/R14自復疊循環(huán)理論分析
2.1 R22、R23和R14工質的性質
2.2 R22/R23/R14自復疊循環(huán)流程簡介
2.3 混合制冷劑汽液相平衡(VLE)理論
2.3.1 氣液相平衡判據(jù)
2.3.2 逸度與逸度系數(shù)
2.3.3 活度與活度系數(shù)
2.3.4 汽液相平衡計算方法
2.4 非共沸混合制冷工質的物性計算方法
2.4.1 狀態(tài)方程的分類
2.4.2 本文所選用的狀態(tài)方程
2.5 本章小結
3 R22/R23/R14配比的數(shù)值優(yōu)化
3.1 狀態(tài)點的確定
3.2 (?)分析
3.2.1 (?)概念及(?)分析法的優(yōu)勢
3.2.2 R22/R23/R14自復疊制冷循環(huán)的(?)分析
3.3 R22/R23/R14配比的數(shù)值優(yōu)化
3.3.1 數(shù)學模型
3.3.2 計算方法
3.3.3 計算分析
3.4 優(yōu)化結果分析與討論
3.4.1 壓比PR=10,-80℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.2 壓比PR=10,-90℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.3 壓比PR=10,-100℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.4 壓比PR=10,-110℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.5 壓比為10,-90℃制冷溫度位的(?)分析
3.5 本章小結
4 實驗研究
4.1 實驗臺介紹
4.1.1 實驗臺各部件介紹
4.1.2 實驗裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
4.1.3 實驗臺的控制部分
4.2 實驗系統(tǒng)調試
4.2.1 系統(tǒng)檢漏
4.2.2 系統(tǒng)抽真空
4.2.3 混合工質的充注
4.3 R22/R23/R14運行實驗的啟動特性
4.3.1 混合工質不同配比下蒸發(fā)器降溫過程
4.3.2 混合工質不同配比下R23工質的蒸發(fā)降溫過程
4.3.3 不同配比下R22工質蒸發(fā)降溫過程
4.3.4 混合工質不同配比下系統(tǒng)吸、排氣壓力隨時間的變化
4.3.5 混合工質不同配比下系統(tǒng)吸、排氣溫度隨時間的變化
4.4 本章小結
5 實驗結果分析
5.1 各工質比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.1.1 R14比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.1.2 R23的比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.1.3 R22比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.2 混合工質不同配比下的系統(tǒng)性能的實驗結果
5.3 最優(yōu)方案的確定
5.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PR狀態(tài)方程的二元混合制冷劑熱力性質計算[J]. 宋有強,張秀平,賈磊,許敬德,夏玲,周全. 低溫與超導. 2013(08)
[2]基于MCGS的溫室控制系統(tǒng)中的上位機設計[J]. 郭靜,張文豪,平林瑞. 河南機電高等專科學校學報. 2009(06)
[3]基于MCGS組態(tài)軟件的上位機控制系統(tǒng)設計[J]. 鄒偉,楊平,徐德. 制造業(yè)自動化. 2008(12)
[4]混合工質配比對自動復疊制冷循環(huán)影響的試驗研究[J]. 劉訓海,黃森,張華. 低溫工程. 2006(03)
[5]基于MCGS的工業(yè)過程控制系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J]. 任雯,李訓杰,王維慶. 自動化技術與應用. 2006(01)
[6]一種三級自動復疊制冷系統(tǒng)的試驗研究[J]. 張華,劉占杰,荊磊,陸向陽. 低溫與超導. 2005(04)
[7]內復疊制冷循環(huán)實驗研究與分析[J]. 姜春英,劉希女,劉洋. 制冷空調與電力機械. 2005(05)
[8]R22/R23自動復疊制冷循環(huán)的特性研究[J]. 陸向陽,張華,黃森,劉訓海. 低溫工程. 2004(06)
[9]一種新型的自動復疊制冷循環(huán)[J]. 曹丹,王勤,陳光明. 低溫工程. 2003(05)
[10]一種新型分凝分離式混合工質內復疊節(jié)流制冷機的實驗研究[J]. 劉建麗,公茂瓊,吳劍峰,胡勤國. 低溫與超導. 2001(02)
博士論文
[1]非共沸混合工質制冷系統(tǒng)工質濃度變化及其性能優(yōu)化研究[D]. 許雄文.華南理工大學 2012
[2]混合工質節(jié)流制冷機的理論與實驗研究[D]. 王勤.浙江大學 2002
碩士論文
[1]非共沸混合工質配比及汽液分離模擬仿真和實驗研究[D]. 高麗萍.哈爾濱商業(yè)大學 2015
[2]自動復疊式制冷系統(tǒng)的循環(huán)特性及實驗研究[D]. 董璐.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]三元混合工質自動復疊制冷系統(tǒng)的實驗研究[D]. 張益銘.哈爾濱商業(yè)大學 2013
[4]板式換熱器降膜蒸發(fā)傳熱過程的數(shù)值模擬研究[D]. 陳昊陽.華中科技大學 2013
[5]三元非共沸工質自動復疊低溫設備的研制[D]. 劉衛(wèi)黨.哈爾濱商業(yè)大學 2012
[6]精餾型自動復疊式低溫箱的實驗研究[D]. 王生龍.浙江大學 2005
本文編號:3097978
【文章來源】:哈爾濱商業(yè)大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及目的
1.2 自動復疊式制冷循環(huán)簡介
1.3 ACR循環(huán)國內外發(fā)展概況
1.3.1 國際上ACR循環(huán)發(fā)展概況
1.3.2 國內的ACR循環(huán)發(fā)展概況
1.4 本文的研究內容
2 R22/R23/R14自復疊循環(huán)理論分析
2.1 R22、R23和R14工質的性質
2.2 R22/R23/R14自復疊循環(huán)流程簡介
2.3 混合制冷劑汽液相平衡(VLE)理論
2.3.1 氣液相平衡判據(jù)
2.3.2 逸度與逸度系數(shù)
2.3.3 活度與活度系數(shù)
2.3.4 汽液相平衡計算方法
2.4 非共沸混合制冷工質的物性計算方法
2.4.1 狀態(tài)方程的分類
2.4.2 本文所選用的狀態(tài)方程
2.5 本章小結
3 R22/R23/R14配比的數(shù)值優(yōu)化
3.1 狀態(tài)點的確定
3.2 (?)分析
3.2.1 (?)概念及(?)分析法的優(yōu)勢
3.2.2 R22/R23/R14自復疊制冷循環(huán)的(?)分析
3.3 R22/R23/R14配比的數(shù)值優(yōu)化
3.3.1 數(shù)學模型
3.3.2 計算方法
3.3.3 計算分析
3.4 優(yōu)化結果分析與討論
3.4.1 壓比PR=10,-80℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.2 壓比PR=10,-90℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.3 壓比PR=10,-100℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.4 壓比PR=10,-110℃溫度位的優(yōu)化結果及分析
3.4.5 壓比為10,-90℃制冷溫度位的(?)分析
3.5 本章小結
4 實驗研究
4.1 實驗臺介紹
4.1.1 實驗臺各部件介紹
4.1.2 實驗裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
4.1.3 實驗臺的控制部分
4.2 實驗系統(tǒng)調試
4.2.1 系統(tǒng)檢漏
4.2.2 系統(tǒng)抽真空
4.2.3 混合工質的充注
4.3 R22/R23/R14運行實驗的啟動特性
4.3.1 混合工質不同配比下蒸發(fā)器降溫過程
4.3.2 混合工質不同配比下R23工質的蒸發(fā)降溫過程
4.3.3 不同配比下R22工質蒸發(fā)降溫過程
4.3.4 混合工質不同配比下系統(tǒng)吸、排氣壓力隨時間的變化
4.3.5 混合工質不同配比下系統(tǒng)吸、排氣溫度隨時間的變化
4.4 本章小結
5 實驗結果分析
5.1 各工質比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.1.1 R14比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.1.2 R23的比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.1.3 R22比例變化對系統(tǒng)性能的影響
5.2 混合工質不同配比下的系統(tǒng)性能的實驗結果
5.3 最優(yōu)方案的確定
5.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]PR狀態(tài)方程的二元混合制冷劑熱力性質計算[J]. 宋有強,張秀平,賈磊,許敬德,夏玲,周全. 低溫與超導. 2013(08)
[2]基于MCGS的溫室控制系統(tǒng)中的上位機設計[J]. 郭靜,張文豪,平林瑞. 河南機電高等專科學校學報. 2009(06)
[3]基于MCGS組態(tài)軟件的上位機控制系統(tǒng)設計[J]. 鄒偉,楊平,徐德. 制造業(yè)自動化. 2008(12)
[4]混合工質配比對自動復疊制冷循環(huán)影響的試驗研究[J]. 劉訓海,黃森,張華. 低溫工程. 2006(03)
[5]基于MCGS的工業(yè)過程控制系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J]. 任雯,李訓杰,王維慶. 自動化技術與應用. 2006(01)
[6]一種三級自動復疊制冷系統(tǒng)的試驗研究[J]. 張華,劉占杰,荊磊,陸向陽. 低溫與超導. 2005(04)
[7]內復疊制冷循環(huán)實驗研究與分析[J]. 姜春英,劉希女,劉洋. 制冷空調與電力機械. 2005(05)
[8]R22/R23自動復疊制冷循環(huán)的特性研究[J]. 陸向陽,張華,黃森,劉訓海. 低溫工程. 2004(06)
[9]一種新型的自動復疊制冷循環(huán)[J]. 曹丹,王勤,陳光明. 低溫工程. 2003(05)
[10]一種新型分凝分離式混合工質內復疊節(jié)流制冷機的實驗研究[J]. 劉建麗,公茂瓊,吳劍峰,胡勤國. 低溫與超導. 2001(02)
博士論文
[1]非共沸混合工質制冷系統(tǒng)工質濃度變化及其性能優(yōu)化研究[D]. 許雄文.華南理工大學 2012
[2]混合工質節(jié)流制冷機的理論與實驗研究[D]. 王勤.浙江大學 2002
碩士論文
[1]非共沸混合工質配比及汽液分離模擬仿真和實驗研究[D]. 高麗萍.哈爾濱商業(yè)大學 2015
[2]自動復疊式制冷系統(tǒng)的循環(huán)特性及實驗研究[D]. 董璐.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]三元混合工質自動復疊制冷系統(tǒng)的實驗研究[D]. 張益銘.哈爾濱商業(yè)大學 2013
[4]板式換熱器降膜蒸發(fā)傳熱過程的數(shù)值模擬研究[D]. 陳昊陽.華中科技大學 2013
[5]三元非共沸工質自動復疊低溫設備的研制[D]. 劉衛(wèi)黨.哈爾濱商業(yè)大學 2012
[6]精餾型自動復疊式低溫箱的實驗研究[D]. 王生龍.浙江大學 2005
本文編號:3097978
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