【摘要】：熱泵作為一種節(jié)能裝置,越來越受到重視。而相比于傳統(tǒng)熱泵,自復(fù)疊熱泵具有壓比小、工作溫差大的優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)余熱的回收利用和北方低溫地區(qū)的供暖等方面有廣闊的應(yīng)用前景。但是由于系統(tǒng)中使用混合工質(zhì),循環(huán)過程中工質(zhì)的組分會(huì)發(fā)生變化;受自復(fù)疊循環(huán)流程的影響,主流和支流兩個(gè)流路之間的作用都將對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生很大影響,通過分析自復(fù)疊循環(huán)的內(nèi)部機(jī)理,有利于提高系統(tǒng)性能。 本文首先對(duì)于自復(fù)疊熱泵循環(huán)進(jìn)行了分析,非共沸混合工質(zhì)在冷凝時(shí)存在溫度滑移,不同工質(zhì)之間存在相對(duì)揮發(fā)度偏差使得兩相區(qū)中的氣液相濃度不相等,經(jīng)過模型計(jì)算,兩相流中存在濃度的偏移。冷凝器兩相區(qū)中低沸點(diǎn)丙烷的當(dāng)?shù)乜倽舛刃∮谘h(huán)流動(dòng)的濃度即總流的濃度,根據(jù)質(zhì)量以及組分守恒,總流中低沸點(diǎn)的濃度高于充注的濃度;蒸發(fā)器兩相區(qū)中低沸點(diǎn)丙烷的當(dāng)?shù)乜倽舛刃∮谥髁餮h(huán)流動(dòng)的濃度即主流的濃度。因此在混合工質(zhì)確定了最佳運(yùn)行濃度之后,低沸點(diǎn)工質(zhì)的充注濃度應(yīng)當(dāng)高于最佳運(yùn)行濃度。 本文以自復(fù)疊熱泵循環(huán)為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和分析。在前期改造了的自復(fù)疊熱泵試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行穩(wěn)態(tài)平衡試驗(yàn)和變節(jié)流閥開度實(shí)驗(yàn),根據(jù)所測(cè)得數(shù)據(jù)和Refprop7.0物性參數(shù)計(jì)算軟件,對(duì)非共沸混合制冷劑的分離、循環(huán)系統(tǒng)中各支路制冷劑的質(zhì)量流量、系統(tǒng)中各個(gè)換熱器的換熱量和系統(tǒng)COP、系統(tǒng)各部件的火用損失等作了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究和分析。具體結(jié)果如下: 在穩(wěn)態(tài)平衡實(shí)驗(yàn)中,系統(tǒng)基本滿足質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律,整個(gè)循環(huán)的最大換熱溫差出現(xiàn)在冷凝蒸發(fā)器中。火用損失分析發(fā)現(xiàn),壓縮機(jī)火用損失最大,換熱器中冷凝蒸發(fā)器的火用損失最大,實(shí)驗(yàn)表明,可以通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度改變流量比,來使得冷凝蒸發(fā)器的換熱溫差變小。 節(jié)流閥開度調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)表明,調(diào)節(jié)主流節(jié)流閥和支流節(jié)流閥的開度可以使得各支路流量產(chǎn)生有規(guī)律的變化,同時(shí)流量比發(fā)生變化。當(dāng)主節(jié)流閥開度大于30%時(shí),主節(jié)流閥和支節(jié)流閥的流量系數(shù)基本穩(wěn)定。在相同開度增量時(shí),主節(jié)流閥與支節(jié)流閥的交互效應(yīng)對(duì)于主流的影響比支流的影響大。穩(wěn)定工況下,存在一組主流節(jié)流閥開度和支流節(jié)流閥開度對(duì)應(yīng)的流量比使得系統(tǒng)的性能達(dá)到最大。實(shí)驗(yàn)中冷凝器出水溫度為55℃左右時(shí),在不同節(jié)流閥開度下(或者說不同流量比時(shí))的平均COP為3.7左右,最大COP可以達(dá)到4.4。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH38

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2562978