非共沸混合工质的分子动力学模拟及实验研究
发布时间：2021-11-10 09:12
对于自动复叠制冷系统而言,最重要的就是非共沸混合制冷剂的选择以及配比,结合目前环境保护的要求,选取环保又能够达到同样制冷效果的制冷剂是制冷行业研究的热点问题,由于混合工质的工作机制相对纯工质来说较复杂,增加了实验探究的难度,所以本文结合分子动力学模拟方法从微观角度对纯工质、二元混合工质和三元混合工质进行模拟,探究出混合工质的最佳配比与实验探究结果进行对比分析。（1）根据全面的非共沸混合工质选则,分析选出适合实验工况的两组工质对R22/R23/R14以及R134a/R23/R14。（2）结合分子动力学模拟方法对纯工质密度与温度,压力的关系以及工质的汽、液相平衡性质进行探究,并探究不同质量比的二元混合工质（R22/R23、R134a/R23、R23/R14）各个物质的含量对于整个二元体系平衡能力以及扩散能力的影响,为后续三元混合提供参考依据。三元混合工质根据二元混合工质模拟结果作为参考,结合各个工质的分离率逐步模拟探究分析,最后得出三元混合的最佳比例。（3）基于自复叠制冷系统对两对三元非共沸混合工质分别进行实验研究,探究最终蒸发温度达到低温-100℃左右时,两组混合工质的最佳配比,并与模拟...
【文章来源】：哈尔滨商业大学黑龙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
周期性边界条件图例对于沉淀以及吸附等问题，周期边界条件就不能解决了，这时候就采用非周期边界
哈尔滨商业大学硕士学位论文-10-混合气体在E1经过用于分离汽液的挡板从E1排入E2，高温制冷剂液体从E1流出，经过F1过冷，再经过热力膨胀阀节流进入E2内蒸发使E2温度降低，中温以及高温制冷剂气体经过E2后，大部分中温制冷剂被冷凝成液体，聚集在E2底部，再由排液口排出。接下来同以上过程相同，中温制冷剂经过F2过冷后在E3中给低温制冷剂提供冷量，使低温工质冷凝，再经过F3过冷后向终端去提供冷量，最后三种制冷剂蒸发后的气体都到D气液分离器中，之后进入压缩机吸气端再次完成整个制冷循环。2.6实验构件概述这套自动复叠制冷系统主要构件为：一台压缩机，一个冷凝器，一个气液分离器，二个带油平衡的蒸发冷凝器等部件。一．压缩机根据所需要的功率以及压缩机的排气量最终选择比泽尔公司生产的半封闭式压缩机型号为40S-5.2-4DC，实物如下图2-3所示。图2-3压缩机实物图二．冷凝器本实验装置采用板式换热器，此换热器用于冷凝高温制冷工质（R22/R134a）以及少量的中、低温制冷工质（R23/R14）。通过计算分析换热面积为1.5m2满足实验要求，实物图如图2-4所示。图2-4冷凝器实物图为了使整套实验装置的水系统更简约，我们采用自来水来提供冷量冷凝高温制冷剂通过调节自来水阀门的开度来控制水的流量；水系统不采用循环泵，利用过得水直接排出系统，这样不仅使装置更简约而且节约了成本。
哈尔滨商业大学硕士学位论文-10-混合气体在E1经过用于分离汽液的挡板从E1排入E2，高温制冷剂液体从E1流出，经过F1过冷，再经过热力膨胀阀节流进入E2内蒸发使E2温度降低，中温以及高温制冷剂气体经过E2后，大部分中温制冷剂被冷凝成液体，聚集在E2底部，再由排液口排出。接下来同以上过程相同，中温制冷剂经过F2过冷后在E3中给低温制冷剂提供冷量，使低温工质冷凝，再经过F3过冷后向终端去提供冷量，最后三种制冷剂蒸发后的气体都到D气液分离器中，之后进入压缩机吸气端再次完成整个制冷循环。2.6实验构件概述这套自动复叠制冷系统主要构件为：一台压缩机，一个冷凝器，一个气液分离器，二个带油平衡的蒸发冷凝器等部件。一．压缩机根据所需要的功率以及压缩机的排气量最终选择比泽尔公司生产的半封闭式压缩机型号为40S-5.2-4DC，实物如下图2-3所示。图2-3压缩机实物图二．冷凝器本实验装置采用板式换热器，此换热器用于冷凝高温制冷工质（R22/R134a）以及少量的中、低温制冷工质（R23/R14）。通过计算分析换热面积为1.5m2满足实验要求，实物图如图2-4所示。图2-4冷凝器实物图为了使整套实验装置的水系统更简约，我们采用自来水来提供冷量冷凝高温制冷剂通过调节自来水阀门的开度来控制水的流量；水系统不采用循环泵，利用过得水直接排出系统，这样不仅使装置更简约而且节约了成本。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳氢工质R600a/R1150在低温冰箱中的应用研究[J]. 袁盛通,张华,杨梦,周子佳,柏霄翔. 真空与低温. 2019(05)
[2]混合工质配比对自复叠制冷循环影响的理论模拟和实验研究[J]. 贺素艳,邵超,杨玉涛,王超,赵有信. 化工学报. 2018(S1)
[3]热力学熵分析法改善双级喷射制冷系统的研究[J]. 许浩,李香,徐昆,刘进阳,谢超许,王博韬,王南,王祥. 当代化工. 2017(10)
[4]空调制冷技术研究状况及发展趋势分析[J]. 许宁波. 时代农机. 2017(08)
[5]分子模拟预测制冷剂热物性研究[J]. 陈秀萍,祁影霞,赵胜喜,张华. 工程热物理学报. 2014(10)
[6]一种多级自复叠制冷循环系统中制冷剂的成分分析[J]. 张书春,张华,赵巍. 制冷技术. 2013(02)
[7]一种变蒸发温度冷水机组的设计及节能熵分析[J]. 邱金友,余晓明,倪锃栋,熊志勋,胡修民. 低温与超导. 2013(04)
[8]R22/R23/R14三级自动复叠制冷系统的实验研究[J]. 郑大宇,张益铭,陈鑫,刘卫党. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2012(06)
[9]自复叠制冷系统混合工质配比研究[J]. 芮胜军,张华,张书春. 低温与超导. 2012(03)
[10]饱和液态制冷剂氨的热物理性质的分子动力学模拟[J]. 赵胜喜,祁影霞,周生平,张华. 制冷学报. 2012(01)
博士论文
[1]纳米流体输运性质作用机理的分子动力学模拟研究[D]. 陈俊.清华大学 2011
硕士论文
[1]自复叠制冷系统低温箱内温度场模拟及实验研究[D]. 陈静.哈尔滨商业大学 2018
[2]双级喷射式制冷系统不可逆热力学损失分析[D]. 许浩.广西大学 2017
[3]多级自复叠制冷系统的模拟研究[D]. 张奥妮.华中科技大学 2017
[4]HFO-1234yf工质及其混合物汽液相平衡性质的分子动力学模拟[D]. 夏迪.重庆大学 2016
[5]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
[6]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
[7]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
[8]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
本文编号：3487000
【文章来源】：哈尔滨商业大学黑龙江省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
周期性边界条件图例对于沉淀以及吸附等问题，周期边界条件就不能解决了，这时候就采用非周期边界
哈尔滨商业大学硕士学位论文-10-混合气体在E1经过用于分离汽液的挡板从E1排入E2，高温制冷剂液体从E1流出，经过F1过冷，再经过热力膨胀阀节流进入E2内蒸发使E2温度降低，中温以及高温制冷剂气体经过E2后，大部分中温制冷剂被冷凝成液体，聚集在E2底部，再由排液口排出。接下来同以上过程相同，中温制冷剂经过F2过冷后在E3中给低温制冷剂提供冷量，使低温工质冷凝，再经过F3过冷后向终端去提供冷量，最后三种制冷剂蒸发后的气体都到D气液分离器中，之后进入压缩机吸气端再次完成整个制冷循环。2.6实验构件概述这套自动复叠制冷系统主要构件为：一台压缩机，一个冷凝器，一个气液分离器，二个带油平衡的蒸发冷凝器等部件。一．压缩机根据所需要的功率以及压缩机的排气量最终选择比泽尔公司生产的半封闭式压缩机型号为40S-5.2-4DC，实物如下图2-3所示。图2-3压缩机实物图二．冷凝器本实验装置采用板式换热器，此换热器用于冷凝高温制冷工质（R22/R134a）以及少量的中、低温制冷工质（R23/R14）。通过计算分析换热面积为1.5m2满足实验要求，实物图如图2-4所示。图2-4冷凝器实物图为了使整套实验装置的水系统更简约，我们采用自来水来提供冷量冷凝高温制冷剂通过调节自来水阀门的开度来控制水的流量；水系统不采用循环泵，利用过得水直接排出系统，这样不仅使装置更简约而且节约了成本。
哈尔滨商业大学硕士学位论文-10-混合气体在E1经过用于分离汽液的挡板从E1排入E2，高温制冷剂液体从E1流出，经过F1过冷，再经过热力膨胀阀节流进入E2内蒸发使E2温度降低，中温以及高温制冷剂气体经过E2后，大部分中温制冷剂被冷凝成液体，聚集在E2底部，再由排液口排出。接下来同以上过程相同，中温制冷剂经过F2过冷后在E3中给低温制冷剂提供冷量，使低温工质冷凝，再经过F3过冷后向终端去提供冷量，最后三种制冷剂蒸发后的气体都到D气液分离器中，之后进入压缩机吸气端再次完成整个制冷循环。2.6实验构件概述这套自动复叠制冷系统主要构件为：一台压缩机，一个冷凝器，一个气液分离器，二个带油平衡的蒸发冷凝器等部件。一．压缩机根据所需要的功率以及压缩机的排气量最终选择比泽尔公司生产的半封闭式压缩机型号为40S-5.2-4DC，实物如下图2-3所示。图2-3压缩机实物图二．冷凝器本实验装置采用板式换热器，此换热器用于冷凝高温制冷工质（R22/R134a）以及少量的中、低温制冷工质（R23/R14）。通过计算分析换热面积为1.5m2满足实验要求，实物图如图2-4所示。图2-4冷凝器实物图为了使整套实验装置的水系统更简约，我们采用自来水来提供冷量冷凝高温制冷剂通过调节自来水阀门的开度来控制水的流量；水系统不采用循环泵，利用过得水直接排出系统，这样不仅使装置更简约而且节约了成本。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳氢工质R600a/R1150在低温冰箱中的应用研究[J]. 袁盛通,张华,杨梦,周子佳,柏霄翔. 真空与低温. 2019(05)
[2]混合工质配比对自复叠制冷循环影响的理论模拟和实验研究[J]. 贺素艳,邵超,杨玉涛,王超,赵有信. 化工学报. 2018(S1)
[3]热力学熵分析法改善双级喷射制冷系统的研究[J]. 许浩,李香,徐昆,刘进阳,谢超许,王博韬,王南,王祥. 当代化工. 2017(10)
[4]空调制冷技术研究状况及发展趋势分析[J]. 许宁波. 时代农机. 2017(08)
[5]分子模拟预测制冷剂热物性研究[J]. 陈秀萍,祁影霞,赵胜喜,张华. 工程热物理学报. 2014(10)
[6]一种多级自复叠制冷循环系统中制冷剂的成分分析[J]. 张书春,张华,赵巍. 制冷技术. 2013(02)
[7]一种变蒸发温度冷水机组的设计及节能熵分析[J]. 邱金友,余晓明,倪锃栋,熊志勋,胡修民. 低温与超导. 2013(04)
[8]R22/R23/R14三级自动复叠制冷系统的实验研究[J]. 郑大宇,张益铭,陈鑫,刘卫党. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2012(06)
[9]自复叠制冷系统混合工质配比研究[J]. 芮胜军,张华,张书春. 低温与超导. 2012(03)
[10]饱和液态制冷剂氨的热物理性质的分子动力学模拟[J]. 赵胜喜,祁影霞,周生平,张华. 制冷学报. 2012(01)
博士论文
[1]纳米流体输运性质作用机理的分子动力学模拟研究[D]. 陈俊.清华大学 2011
硕士论文
[1]自复叠制冷系统低温箱内温度场模拟及实验研究[D]. 陈静.哈尔滨商业大学 2018
[2]双级喷射式制冷系统不可逆热力学损失分析[D]. 许浩.广西大学 2017
[3]多级自复叠制冷系统的模拟研究[D]. 张奥妮.华中科技大学 2017
[4]HFO-1234yf工质及其混合物汽液相平衡性质的分子动力学模拟[D]. 夏迪.重庆大学 2016
[5]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
[6]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
[7]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
[8]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
本文编号：3487000
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