R22/R23/R14自复叠制冷循环制冷剂配比的数值优化及实验研究

发布时间：2021-03-24 15:44

　　近年来,混合工质自复叠制冷系统以其结构简单,运行可靠等优点而受到广泛重视。国内、外的学术文献中,对于自动复叠式制冷循环的研究和讨论多采用二元非共沸混合制冷剂,对使用三元非共沸混合制冷工质的自动复叠式制冷循环的研究相对欠缺,同时,以往对自复叠制冷系统制冷剂配比的研究大多只针对一个制冷温区。为了补充对三元非共沸混合工质自复叠制冷循环在不同制冷温区的研究的空白,本文选用三种非共沸混合制冷工质R22/R23/R14,从数值模拟和实验两方面,对混合工质R22/R23/R14自复叠制冷循环在-80℃、-90℃、-100℃、-110℃四个制冷温区进行研究分析,得到R22/R23/R14自动复叠式制冷循环在-80℃—-110℃制冷温区混合制冷剂的最佳配比,并分析和比较不同配比对循环性能的影响,探究其内在规律。本文主要工作内容如下：（1）建立了三元混合工质R22/R23/R14配比的数值优化模型,通过对优化模型中的目标函数、约束条件和设计变量三方面的讨论,结合混合工质制冷循环进行优化所遵循的原则,自主编制了优化程序（该程序也适用于物性相似的其它工质）,计算出循环在压比PR=10,制冷温区为-80℃、-9... 

【文章来源】：哈尔滨商业大学黑龙江省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及目的
    1.2 自动复叠式制冷循环简介
    1.3 ACR循环国内外发展概况
        1.3.1 国际上ACR循环发展概况
        1.3.2 国内的ACR循环发展概况
    1.4 本文的研究内容
2 R22/R23/R14自复叠循环理论分析
    2.1 R22、R23和R14工质的性质
    2.2 R22/R23/R14自复叠循环流程简介
    2.3 混合制冷剂汽液相平衡（VLE）理论
        2.3.1 气液相平衡判据
        2.3.2 逸度与逸度系数
        2.3.3 活度与活度系数
        2.3.4 汽液相平衡计算方法
    2.4 非共沸混合制冷工质的物性计算方法
        2.4.1 状态方程的分类
        2.4.2 本文所选用的状态方程
    2.5 本章小结
3 R22/R23/R14配比的数值优化
    3.1 状态点的确定
    3.2 （?）分析
        3.2.1 （?）概念及（?）分析法的优势
        3.2.2 R22/R23/R14自复叠制冷循环的（?）分析
    3.3 R22/R23/R14配比的数值优化
        3.3.1 数学模型
        3.3.2 计算方法
        3.3.3 计算分析
    3.4 优化结果分析与讨论
        3.4.1 压比PR=10,-80℃温度位的优化结果及分析
        3.4.2 压比PR=10,-90℃温度位的优化结果及分析
        3.4.3 压比PR=10,-100℃温度位的优化结果及分析
        3.4.4 压比PR=10,-110℃温度位的优化结果及分析
        3.4.5 压比为10,-90℃制冷温度位的（?）分析
    3.5 本章小结
4 实验研究
    4.1 实验台介绍
        4.1.1 实验台各部件介绍
        4.1.2 实验装置的数据采集系统
        4.1.3 实验台的控制部分
    4.2 实验系统调试
        4.2.1 系统检漏
        4.2.2 系统抽真空
        4.2.3 混合工质的充注
    4.3 R22/R23/R14运行实验的启动特性
        4.3.1 混合工质不同配比下蒸发器降温过程
        4.3.2 混合工质不同配比下R23工质的蒸发降温过程
        4.3.3 不同配比下R22工质蒸发降温过程
        4.3.4 混合工质不同配比下系统吸、排气压力随时间的变化
        4.3.5 混合工质不同配比下系统吸、排气温度随时间的变化
    4.4 本章小结
5 实验结果分析
    5.1 各工质比例变化对系统性能的影响
        5.1.1 R14比例变化对系统性能的影响
        5.1.2 R23的比例变化对系统性能的影响
        5.1.3 R22比例变化对系统性能的影响
    5.2 混合工质不同配比下的系统性能的实验结果
    5.3 最优方案的确定
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]PR状态方程的二元混合制冷剂热力性质计算[J]. 宋有强,张秀平,贾磊,许敬德,夏玲,周全.  低温与超导. 2013(08)
[2]基于MCGS的温室控制系统中的上位机设计[J]. 郭静,张文豪,平林瑞.  河南机电高等专科学校学报. 2009(06)
[3]基于MCGS组态软件的上位机控制系统设计[J]. 邹伟,杨平,徐德.  制造业自动化. 2008(12)
[4]混合工质配比对自动复叠制冷循环影响的试验研究[J]. 刘训海,黄森,张华.  低温工程. 2006(03)
[5]基于MCGS的工业过程控制系统的开发与应用[J]. 任雯,李训杰,王维庆.  自动化技术与应用. 2006(01)
[6]一种三级自动复叠制冷系统的试验研究[J]. 张华,刘占杰,荆磊,陆向阳.  低温与超导. 2005(04)
[7]内复叠制冷循环实验研究与分析[J]. 姜春英,刘希女,刘洋.  制冷空调与电力机械. 2005(05)
[8]R22/R23自动复叠制冷循环的特性研究[J]. 陆向阳,张华,黄森,刘训海.  低温工程. 2004(06)
[9]一种新型的自动复叠制冷循环[J]. 曹丹,王勤,陈光明.  低温工程. 2003(05)
[10]一种新型分凝分离式混合工质内复叠节流制冷机的实验研究[J]. 刘建丽,公茂琼,吴剑峰,胡勤国.  低温与超导. 2001(02)

博士论文
[1]非共沸混合工质制冷系统工质浓度变化及其性能优化研究[D]. 许雄文.华南理工大学 2012
[2]混合工质节流制冷机的理论与实验研究[D]. 王勤.浙江大学 2002

硕士论文
[1]非共沸混合工质配比及汽液分离模拟仿真和实验研究[D]. 高丽萍.哈尔滨商业大学 2015
[2]自动复叠式制冷系统的循环特性及实验研究[D]. 董璐.哈尔滨工业大学 2014
[3]三元混合工质自动复叠制冷系统的实验研究[D]. 张益铭.哈尔滨商业大学 2013
[4]板式换热器降膜蒸发传热过程的数值模拟研究[D]. 陈昊阳.华中科技大学 2013
[5]三元非共沸工质自动复叠低温设备的研制[D]. 刘卫党.哈尔滨商业大学 2012
[6]精馏型自动复叠式低温箱的实验研究[D]. 王生龙.浙江大学 2005



本文编号：3097978