R1234yf的pvT性质实验研究及其混合物在热泵系统中的理论循环性能分析

发布时间：2020-06-17 17:27

【摘要】：能源短缺问题在全球变得日益严重,能源消耗的急剧增加所带来的环境问题也成为世界各国的热点话题。制冷剂的大量使用是造成“臭氧层破坏”和“温室效应”的重要因素。在全球范围内,随着越来越多为了减少温室效应的环境法规的颁布以及各种政策的实施,第四代制冷剂备受关注。R1234yf是目前认为的最有前景的第四代新型制冷剂。本文实验测量了R1234yf的饱和蒸气压和气相pvT性质以及分析了R1234yf的两种混合物在热泵系统中的理论循环性能。根据Burnett定容法实验原理,测量了253K-368K温度范围内R1234yf的气相pvT性质。一共获得171组实验数据点,拟合求出了22条等温线上的第二维里系数和第三维里系数,并在此基础上,得到了高精度的三项截断型维里方程。将压力、密度的实验值和计算值进行对比,其相对偏差的范围分别为±0.8%,-1%-2.5%。实验测量了R1234yf的饱和蒸气压,温度范围为253.141K-367.146K,共24组实验数据。对测得的数据进行拟合,得到一个四项Wagner型蒸气压方程。对比实验值和由方程计算得到的压力值,其最大绝对偏差为-0.5kPa,最大相对偏差为-0.09%,平均绝对偏差为0.02%。对R513A、R125/R1234yf(质量比20:80)替代R134a的可行性进行了能分析和(火用)分析,分析系统为低温环境下两级压缩空气源热泵。以热力学的第一定律、第二定律作为研究基础,以蒸发温度和冷凝温度作为自变量,研究了不同工质的制热量、压力比、压缩机耗功、排气温度、系统性能系数、各设备的(火用)损失和系统的(火用)效率。三种物质的性能系数以及(火用)效率基本相同。在其他性能方面,R125/R1234yf混合物均优于R134a和R513A。因此,R125/R1234yf比R513A能更好的替代R134a。在两级压缩热泵循环系统中,蒸发器是不可逆性最大的设备,随后是冷凝器、压缩机,最后是节流阀。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB612

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本文编号：2717918