多聯(lián)引射器雙溫CO 2 制冷系統(tǒng)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-05 04:09
對(duì)于傳統(tǒng)的跨臨界CO2制冷系統(tǒng),其系統(tǒng)運(yùn)行壓力高、節(jié)流前后能量損失嚴(yán)重。引射器正在被廣泛的應(yīng)用到各種制冷循環(huán)系統(tǒng)中,用于回收低品位的膨脹功。多聯(lián)引射器即由幾個(gè)固定幾何尺寸的噴射器并聯(lián)在一起工作的元件,其調(diào)節(jié)功能更加靈活,能夠滿足不同工況條件下系統(tǒng)制冷劑質(zhì)量流量的變化需求。本文研究了多聯(lián)引射器CO2雙溫制冷循環(huán)系統(tǒng),該系統(tǒng)中采用多聯(lián)引射器代替?zhèn)鹘y(tǒng)高壓閥,可以回收部分低品位膨脹功,以減少節(jié)流過(guò)程中的不可逆損失,產(chǎn)生額外冷量,進(jìn)而提高系統(tǒng)COP,其可以滿足商業(yè)超市中冷凍冷藏需求。本文采用集總參數(shù)法對(duì)多聯(lián)引射器雙溫制冷系統(tǒng)的主要部件建立了數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用Matlab語(yǔ)言編寫(xiě)程序?qū)ο到y(tǒng)性能進(jìn)行了模擬研究,分析了氣冷器出口溫度、氣冷器出口壓力、并行壓縮機(jī)、系統(tǒng)中間壓力、中低溫蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度對(duì)制冷系統(tǒng)性能的影響。在課題組前期成員搭建的多聯(lián)引射器循環(huán)制冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),并進(jìn)行了雙溫制冷循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)工作,主要研究了系統(tǒng)中間壓力、中低溫蒸發(fā)溫度對(duì)制冷系統(tǒng)性能的影響,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,主要結(jié)論如下:(1)模擬結(jié)果表明:在相同工況條件下,采...
【文章來(lái)源】:天津商業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)及其他地區(qū)煤炭需求變化趨勢(shì)
的發(fā)展,國(guó)民的生活水平得到了顯著的提高[1],但粗放低效的能源發(fā)展方式,導(dǎo)致資源不能得到合理開(kāi)發(fā)利用,造成了極大的浪費(fèi)及環(huán)境污染,其與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展相違背。此外,各種資源的開(kāi)發(fā)利用在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)前進(jìn)的同時(shí),也帶來(lái)了諸如:沙漠化、水土流失、森林和草場(chǎng)退化、水資源短缺以及空氣污染等不可忽視的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,特別是進(jìn)入21世紀(jì)后,能源需求急劇增加。《全球煤炭市場(chǎng)報(bào)告(2018-2023)》預(yù)測(cè),未來(lái)5年,煤炭在全球能源結(jié)構(gòu)中的占比將下降2%,但煤炭仍是全球能源的核心[2]。圖1-1和圖1-2分別顯示了中國(guó)及其他地區(qū)煤炭需求的變化趨勢(shì),中國(guó)一次能源消費(fèi)變化趨勢(shì)[3],圖1-2顯示了未來(lái)我國(guó)煤炭需求呈緩慢降低趨勢(shì),但煤炭仍在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)占較大比重。圖1-1中國(guó)及其他地區(qū)煤炭需求變化趨勢(shì)Fig.1-1TrendsincoaldemandinChinaandotherregions圖1-2中國(guó)一次能源消費(fèi)變化趨勢(shì)Fig.1-2TrendsinChina"sprimaryenergyconsumption為合理開(kāi)發(fā)、高效利用能源,積極落實(shí)《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[4],國(guó)能委員會(huì)通過(guò)了《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016—2030)》[5],提出了未來(lái)十幾年的能源革命目標(biāo)。《戰(zhàn)略》中提出2021~2030年,非化石能源占能源消費(fèi)總量20%左右;與2005年相比,單位GDP二氧化碳排放下降60%~65%,天然氣和可再生能源利用占比將持續(xù)增長(zhǎng),高碳化一次能源利用將大幅減少[6]。近兩年來(lái),為了進(jìn)一步優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu),減少污染排放,京津冀地區(qū)開(kāi)始實(shí)行“煤改電”、“煤改氣”政策,這個(gè)政策的實(shí)施,在很大程度上緩解了京津冀地區(qū)冬季的霧霾天氣[7]。環(huán)境中溫室氣體量的增加是導(dǎo)致全球氣候變暖的主因,2014年IPCC
第一章緒論3圖1-3CO2二次回路系統(tǒng)[16][17][18]Fig.1-3CO2secondarycircuitsystem[16][17][18](2)圖1-4為制冷劑CO2應(yīng)用于低溫級(jí)的復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng),此系統(tǒng)由HFC或HC中溫系統(tǒng)和CO2低溫系統(tǒng)兩套機(jī)組構(gòu)成,系統(tǒng)中CO2在低溫級(jí)進(jìn)行亞臨界循環(huán)。圖1-4復(fù)疊制冷系統(tǒng)[16][17][18]Fig.1-4Cascaderefrigerationsystem[16][17][18](3)圖1-5為CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng),與CO2亞臨界循環(huán)區(qū)別在于,此系統(tǒng)中的CO2制冷劑在冷凝過(guò)程中處于超臨界區(qū)域,整個(gè)散熱過(guò)程中CO2不發(fā)生相變[18]。CO2的臨界壓力和臨界溫度分別為7.372MPa,31.1℃,在超臨界區(qū)的CO2,其溫度和壓
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“煤改氣、煤改電”政策的利益補(bǔ)償方式探究[J]. 曹佳磊,胡冰濤. 供熱制冷. 2019(05)
[2]2019全球主要能源展望報(bào)告對(duì)比與啟示[J]. 楊永明. 新能源經(jīng)貿(mào)觀察. 2019(Z1)
[3]《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)》等政策出臺(tái) 推動(dòng)油氣行業(yè)擁抱能源革命[J]. 田磊,蘇銘. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2018(01)
[4]HFCs(氫氟烴)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究與展望[J]. 趙立群. 化學(xué)工業(yè). 2018(01)
[5]基加利修正案背景下低GWP制冷劑應(yīng)用的再分析[J]. 崔奇,孫志利,李紫薇,王啟帆,謝志遠(yuǎn),王雪. 冷藏技術(shù). 2017(04)
[6]由制冷劑替代談起[J]. 陳敬良,史琳,李紅旗,楊昭,張朝暉,韓敏,王若楠,高鈺,劉璐璐. 制冷與空調(diào). 2017(09)
[7]商超跨臨界CO2增壓制冷系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曹鋒,葉祖樑. 制冷與空調(diào). 2017(09)
[8]《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》介紹(一)[J]. 能源與節(jié)能. 2017(06)
[9]能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)[J]. 電器工業(yè). 2017(05)
[10]全球2℃溫升目標(biāo)與應(yīng)對(duì)氣候變化長(zhǎng)期目標(biāo)的演進(jìn)——從《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》到《巴黎協(xié)定》[J]. 高云,高翔,張曉華. Engineering. 2017(02)
碩士論文
[1]多聯(lián)引射增效CO2雙溫制冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 余斌.天津商業(yè)大學(xué) 2019
[2]引射器液體再循環(huán)制冷系統(tǒng)性能模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張魯夢(mèng).天津商業(yè)大學(xué) 2019
[3]R1270/CO2超市復(fù)疊制冷系統(tǒng)的性能研究[D]. 賈明正.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 2018
[4]蒸氣噴射準(zhǔn)雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鞏慶霞.天津商業(yè)大學(xué) 2017
[5]雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的仿真模擬研究[D]. 張守兵.鄭州大學(xué) 2016
[6]兩段式噴嘴引射器及跨臨界CO2兩相流制冷系統(tǒng)的特性研究[D]. 孟麗麗.天津商業(yè)大學(xué) 2015
[7]兩段式噴嘴引射器性能模擬及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孔海利.天津商業(yè)大學(xué) 2014
[8]跨臨界CO2兩相流引射器性能的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 任立乾.天津商業(yè)大學(xué) 2014
[9]跨臨界CO2兩相流引射制冷系統(tǒng)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王冬麗.天津商業(yè)大學(xué) 2013
[10]二氧化碳?jí)嚎s/噴射制冷循環(huán)模擬[D]. 方冬.南京理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3418971
【文章來(lái)源】:天津商業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)及其他地區(qū)煤炭需求變化趨勢(shì)
的發(fā)展,國(guó)民的生活水平得到了顯著的提高[1],但粗放低效的能源發(fā)展方式,導(dǎo)致資源不能得到合理開(kāi)發(fā)利用,造成了極大的浪費(fèi)及環(huán)境污染,其與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展相違背。此外,各種資源的開(kāi)發(fā)利用在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)前進(jìn)的同時(shí),也帶來(lái)了諸如:沙漠化、水土流失、森林和草場(chǎng)退化、水資源短缺以及空氣污染等不可忽視的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展,特別是進(jìn)入21世紀(jì)后,能源需求急劇增加。《全球煤炭市場(chǎng)報(bào)告(2018-2023)》預(yù)測(cè),未來(lái)5年,煤炭在全球能源結(jié)構(gòu)中的占比將下降2%,但煤炭仍是全球能源的核心[2]。圖1-1和圖1-2分別顯示了中國(guó)及其他地區(qū)煤炭需求的變化趨勢(shì),中國(guó)一次能源消費(fèi)變化趨勢(shì)[3],圖1-2顯示了未來(lái)我國(guó)煤炭需求呈緩慢降低趨勢(shì),但煤炭仍在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)占較大比重。圖1-1中國(guó)及其他地區(qū)煤炭需求變化趨勢(shì)Fig.1-1TrendsincoaldemandinChinaandotherregions圖1-2中國(guó)一次能源消費(fèi)變化趨勢(shì)Fig.1-2TrendsinChina"sprimaryenergyconsumption為合理開(kāi)發(fā)、高效利用能源,積極落實(shí)《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[4],國(guó)能委員會(huì)通過(guò)了《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016—2030)》[5],提出了未來(lái)十幾年的能源革命目標(biāo)。《戰(zhàn)略》中提出2021~2030年,非化石能源占能源消費(fèi)總量20%左右;與2005年相比,單位GDP二氧化碳排放下降60%~65%,天然氣和可再生能源利用占比將持續(xù)增長(zhǎng),高碳化一次能源利用將大幅減少[6]。近兩年來(lái),為了進(jìn)一步優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu),減少污染排放,京津冀地區(qū)開(kāi)始實(shí)行“煤改電”、“煤改氣”政策,這個(gè)政策的實(shí)施,在很大程度上緩解了京津冀地區(qū)冬季的霧霾天氣[7]。環(huán)境中溫室氣體量的增加是導(dǎo)致全球氣候變暖的主因,2014年IPCC
第一章緒論3圖1-3CO2二次回路系統(tǒng)[16][17][18]Fig.1-3CO2secondarycircuitsystem[16][17][18](2)圖1-4為制冷劑CO2應(yīng)用于低溫級(jí)的復(fù)疊制冷循環(huán)系統(tǒng),此系統(tǒng)由HFC或HC中溫系統(tǒng)和CO2低溫系統(tǒng)兩套機(jī)組構(gòu)成,系統(tǒng)中CO2在低溫級(jí)進(jìn)行亞臨界循環(huán)。圖1-4復(fù)疊制冷系統(tǒng)[16][17][18]Fig.1-4Cascaderefrigerationsystem[16][17][18](3)圖1-5為CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng),與CO2亞臨界循環(huán)區(qū)別在于,此系統(tǒng)中的CO2制冷劑在冷凝過(guò)程中處于超臨界區(qū)域,整個(gè)散熱過(guò)程中CO2不發(fā)生相變[18]。CO2的臨界壓力和臨界溫度分別為7.372MPa,31.1℃,在超臨界區(qū)的CO2,其溫度和壓
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“煤改氣、煤改電”政策的利益補(bǔ)償方式探究[J]. 曹佳磊,胡冰濤. 供熱制冷. 2019(05)
[2]2019全球主要能源展望報(bào)告對(duì)比與啟示[J]. 楊永明. 新能源經(jīng)貿(mào)觀察. 2019(Z1)
[3]《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)》等政策出臺(tái) 推動(dòng)油氣行業(yè)擁抱能源革命[J]. 田磊,蘇銘. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2018(01)
[4]HFCs(氫氟烴)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究與展望[J]. 趙立群. 化學(xué)工業(yè). 2018(01)
[5]基加利修正案背景下低GWP制冷劑應(yīng)用的再分析[J]. 崔奇,孫志利,李紫薇,王啟帆,謝志遠(yuǎn),王雪. 冷藏技術(shù). 2017(04)
[6]由制冷劑替代談起[J]. 陳敬良,史琳,李紅旗,楊昭,張朝暉,韓敏,王若楠,高鈺,劉璐璐. 制冷與空調(diào). 2017(09)
[7]商超跨臨界CO2增壓制冷系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曹鋒,葉祖樑. 制冷與空調(diào). 2017(09)
[8]《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》介紹(一)[J]. 能源與節(jié)能. 2017(06)
[9]能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)[J]. 電器工業(yè). 2017(05)
[10]全球2℃溫升目標(biāo)與應(yīng)對(duì)氣候變化長(zhǎng)期目標(biāo)的演進(jìn)——從《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》到《巴黎協(xié)定》[J]. 高云,高翔,張曉華. Engineering. 2017(02)
碩士論文
[1]多聯(lián)引射增效CO2雙溫制冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 余斌.天津商業(yè)大學(xué) 2019
[2]引射器液體再循環(huán)制冷系統(tǒng)性能模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張魯夢(mèng).天津商業(yè)大學(xué) 2019
[3]R1270/CO2超市復(fù)疊制冷系統(tǒng)的性能研究[D]. 賈明正.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 2018
[4]蒸氣噴射準(zhǔn)雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鞏慶霞.天津商業(yè)大學(xué) 2017
[5]雙級(jí)壓縮制冷系統(tǒng)的仿真模擬研究[D]. 張守兵.鄭州大學(xué) 2016
[6]兩段式噴嘴引射器及跨臨界CO2兩相流制冷系統(tǒng)的特性研究[D]. 孟麗麗.天津商業(yè)大學(xué) 2015
[7]兩段式噴嘴引射器性能模擬及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孔海利.天津商業(yè)大學(xué) 2014
[8]跨臨界CO2兩相流引射器性能的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 任立乾.天津商業(yè)大學(xué) 2014
[9]跨臨界CO2兩相流引射制冷系統(tǒng)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王冬麗.天津商業(yè)大學(xué) 2013
[10]二氧化碳?jí)嚎s/噴射制冷循環(huán)模擬[D]. 方冬.南京理工大學(xué) 2013
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