本文關(guān)鍵詞：非共沸混合工質(zhì)配比及汽液分離模擬仿真和實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非共沸混合工質(zhì)自動復(fù)疊制冷系統(tǒng)是根據(jù)各工質(zhì)間的沸點不同,通過內(nèi)復(fù)疊逐級分離,來獲取更大的制冷區(qū)間而得到較低溫度。本文對自動復(fù)疊系統(tǒng)中混合工質(zhì)的選擇以及配比進(jìn)行模擬優(yōu)化,并實驗研究了不同高溫工質(zhì)被冷凝的效果及不同工質(zhì)的配比分布對系統(tǒng)分離效果的影響。 首先,本文綜合傳統(tǒng)的非共沸自動復(fù)疊工質(zhì)選擇原則編寫程序,得出不同工況下可行性的工質(zhì)對列表；并根據(jù)傳熱平衡和汽液相平衡的原理,確定工質(zhì)對的配比方法,從而為選擇自復(fù)疊系統(tǒng)的工質(zhì)對及其配比提供參考。為獲取-110℃的低溫,本文利用所確定的選擇配比方法,理論上計算出-110℃自動復(fù)疊系統(tǒng)所用制冷工質(zhì)對R410a/R23/R14和R22/R23/R14的配比(即R22/R23/R14的配比為8：6：6；R410a/R23/R14的配比為7：6：6),以保證R14的最佳分離效果,從而提高系統(tǒng)的制冷量和系統(tǒng)的COP。但對于R410a,其本身為近共沸工質(zhì),在冷凝不完全時,其組分發(fā)生變化,而導(dǎo)致系統(tǒng)不能到達(dá)預(yù)期效果,需實驗驗證其可行性。 然后,本文運(yùn)用不同的模擬方法,模擬自動復(fù)疊制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度為-110℃時,不同工質(zhì)對及其配比的分離效果,篩選出最大分離率對應(yīng)的工質(zhì)對及其配比：先利用Fluent模擬相同質(zhì)量流量情況下高溫制冷劑R22和R410a的冷凝過程,選擇出冷凝效果較好的高溫制冷劑；再利用分子動力學(xué)模擬在高溫制冷劑提供足夠冷量情況下,中溫制冷劑R23和低溫制冷劑R14不同配比時的溫度變化分布情況及分子運(yùn)動規(guī)律,根據(jù)擴(kuò)散原理結(jié)合R23和R14的密度變化最終計算得到分離率。 最后,本文在對自動復(fù)疊制冷系統(tǒng)進(jìn)行最小熵產(chǎn)理論分析的基礎(chǔ)上,搭建了系統(tǒng)的實驗裝置,對模擬結(jié)果進(jìn)行實驗驗證,以證明建立模擬模型的正確性。并根據(jù)實驗驗證的結(jié)果,對所搭建的實驗系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。即根據(jù)系統(tǒng)所達(dá)到的最低蒸發(fā)溫度,來調(diào)整系統(tǒng)的潤滑油種類、節(jié)流閥、過濾器等。
【關(guān)鍵詞】：混合工質(zhì) 工質(zhì)選擇配比 分子動力學(xué)模擬 組分分離
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB657
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 課題背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 制冷劑研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 自復(fù)疊研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 分子動力學(xué)(MD)16-17
• 1.3 研究目的與內(nèi)容17-18
• 2 非共沸混合工質(zhì)的選擇及配比18-26
• 2.1 非共沸混合工質(zhì)的選擇18-20
• 2.1.1 非共沸混合工質(zhì)的性質(zhì)18
• 2.1.2 制冷劑的選擇18-20
• 2.2 制冷劑的配比初算20
• 2.3 汽液相平衡(VLE)計算優(yōu)化20-23
• 2.4 實例驗算23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 非共沸混合工質(zhì)的分離模擬26-39
• 3.1 Fluent模擬換熱26-31
• 3.1.1 概述26
• 3.1.2 物理模型26-27
• 3.1.3 數(shù)學(xué)模型及控制方程27-29
• 3.1.4 模擬結(jié)果與分析29-31
• 3.2 分子動力學(xué)模擬分離31-38
• 3.2.1 概述31
• 3.2.2 勢函數(shù)及分子模型31-32
• 3.2.3 周期性邊界條件和積分步長32-33
• 3.2.4 模擬過程33-34
• 3.2.5 模擬結(jié)果與分析34-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 4 實驗及優(yōu)化39-51
• 4.1 熵理論39-42
• 4.1.1 R22/R23/R14熵產(chǎn)熱力學(xué)計算40-41
• 4.1.2 系統(tǒng)優(yōu)化41-42
• 4.1.3 實驗裝置概述42
• 4.2 實驗運(yùn)行及改進(jìn)42-47
• 4.2.1 系統(tǒng)檢漏42-43
• 4.2.2 R22/R23/R14運(yùn)行實驗43-46
• 4.2.3 R410a/R23/R14運(yùn)行實驗46-47
• 4.3 系統(tǒng)設(shè)備分析及改進(jìn)47-49
• 4.3.1 熱力膨脹閥47-48
• 4.3.2 潤滑油48-49
• 4.4 實驗分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文56-57
• 致謝57

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：非共沸混合工質(zhì)配比及汽液分離模擬仿真和實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352353