NH 3 /CO 2 复叠式制冷循环系统的热力性能分析
发布时间：2021-11-20 21:11
为研究NH3/CO2复叠式制冷系统的热力性能,寻求最佳的运行参数,建立了NH3/CO2复叠式制冷循环数学模型,并对系统的运行参数进行了理论计算。基于计算数据,对低温端蒸发温度、冷凝蒸发器内传热温差、低温端冷凝温度及高低端质量流量与COP的相关性进行了分析,讨论了这些参数对COP的影响。研究结果表明:低温端蒸发温度、冷凝蒸发器内传热温差及高低端质量流量与COP存在显著相关性。
【文章来源】：低温与超导. 2016,44(03)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
NH3/CO2复叠式制冷循环流程示意图
图2NH3/CO2复叠式制冷循环T－S示意图Fig．2T－SdiagramoftheNH3/CO2cascaderefrigerationsystem具体计算公式如下:低温端CO2的质量流量mL=Q0h1－h5(1)低温端的压缩功WL=mL(h2－h1)(2)冷凝蒸发器的热负荷QkL=Q0(h2－h4)h1－h5(3)高温端NH3的质量流量mH=QkLh6－h10=Q0h6－h10·h2－h4h1－h5(4)低温端的压缩功WH=mH(h7－h6)(5)表1计算工况Tab．1Computingcases工况序号T1/℃△t/℃T3/℃mH/(kg/s)mL/(kg/s)mH/mLCOP1－55551．3123974．3930830．2987421．4453612－50551．2683614．3637790．2906571．5745543－45551．2256044．3373220．2825721．7241974－40551．1755114．3143510．2724651．9402295－35551．1446284．2966270．2664022．1026496－30551．1063624．2829690．2583172．3459887－25551．0695334．2741740．2502312．6400418－40221．1551744．1670510．2772162．0442139－40321．1607824．1670510．2785621．94329510－40421．1619104．1670510．2788331．91524611－40521．1630404．1670510．2791041．88794312－40621．1653074．1670510．2796481．85618013－40721．1658754．1670510．2797841．71796014－40821．1663304．1670510．2798931．55381815－40531．1765544．2146070．2791611．84736916－40511．1577274．1211390．2809241．89132117－405－11．1454364．0297610．2842441．62831218－405－31．1329053．9419290．2873981．66006519－405－51．1211933．8637040．2901861．69012520－405－71．103263
扑闾跫???扑愠龅?NH3/CO2复叠式制冷循环参数列于表1。以表1中各工况的计算数据为依据，对T1、△t、T3、mH/mL与COP的相关性进行了分析，得出变量间的Spearman秩相关系数及显著性，示于表2中。下面分别就不同参数对COP的影响进行分析。4．1低温端蒸发温度T1的影响由表2中的数据可知，低温端蒸发温度T1与COP之间相关系数的绝对值大于0．5且显著性水平为0．000，证明两者之间存在显著的正相关性。而T1与高低端质量流量比mH/mL存在显著的负相关性(相关系数为－0．703)。图3为工况表2变量间的Spearman秩相关系数Tab．2Spearmanrankcorrelationcoefficientsbetweendif-ferentenvironmentalparametersCOPT1△tT3mH/mLCOP相关系数10．718＊＊－0．446*0．279－0．852＊＊显著性—0．0000．0430．2200．000mH/mL相关系数－0．852＊＊－0．703＊＊0．226－0．492*1显著性0．0000．0000．3240．023—＊＊表示在0．01水平上显著相关;*表示在0．05水平上显著相关。1－7中COP和mH/mL随T1的变化情况。从图中可观察到T1的增大使COP升高、mH/mL减小，这与相关性分析结果一致。T1在－55℃～－25℃范围内变化时，COP从1．445361增大至2．640041，增长了近一倍，可见增大低温端蒸发温度可显著提升系统的COP。制冷剂质量流量的大小表征着系统装置的规模，而高低端质量流量比则反映了高低端装置的相对大校结合表1和图3的数据分析，T1的增大使mH、mL及mH/mL均有所减小，系统规模缩校图3低温端蒸发温度T1对COP的影响Fig．3TheeffectofT1ontheCOP4．2冷凝蒸发器内传热温差△
【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2为低温循环工质的复叠式制冷系统的分析比较[J]. 宁静红,曾凡星. 热科学与技术. 2015(02)
[2]二氧化碳复叠式制冷系统实验研究[J]. 陈林,张信荣. 制冷技术. 2013(01)
[3]二氧化碳复叠式制冷循环的热力性能分析[J]. 吕静,王伟峰,周传煜. 低温工程. 2008(04)
硕士论文
[1]CO2复叠式制冷系统的应用研究[D]. 李丹.哈尔滨商业大学 2014
本文编号：3508103
【文章来源】：低温与超导. 2016,44(03)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
NH3/CO2复叠式制冷循环流程示意图
图2NH3/CO2复叠式制冷循环T－S示意图Fig．2T－SdiagramoftheNH3/CO2cascaderefrigerationsystem具体计算公式如下:低温端CO2的质量流量mL=Q0h1－h5(1)低温端的压缩功WL=mL(h2－h1)(2)冷凝蒸发器的热负荷QkL=Q0(h2－h4)h1－h5(3)高温端NH3的质量流量mH=QkLh6－h10=Q0h6－h10·h2－h4h1－h5(4)低温端的压缩功WH=mH(h7－h6)(5)表1计算工况Tab．1Computingcases工况序号T1/℃△t/℃T3/℃mH/(kg/s)mL/(kg/s)mH/mLCOP1－55551．3123974．3930830．2987421．4453612－50551．2683614．3637790．2906571．5745543－45551．2256044．3373220．2825721．7241974－40551．1755114．3143510．2724651．9402295－35551．1446284．2966270．2664022．1026496－30551．1063624．2829690．2583172．3459887－25551．0695334．2741740．2502312．6400418－40221．1551744．1670510．2772162．0442139－40321．1607824．1670510．2785621．94329510－40421．1619104．1670510．2788331．91524611－40521．1630404．1670510．2791041．88794312－40621．1653074．1670510．2796481．85618013－40721．1658754．1670510．2797841．71796014－40821．1663304．1670510．2798931．55381815－40531．1765544．2146070．2791611．84736916－40511．1577274．1211390．2809241．89132117－405－11．1454364．0297610．2842441．62831218－405－31．1329053．9419290．2873981．66006519－405－51．1211933．8637040．2901861．69012520－405－71．103263
扑闾跫???扑愠龅?NH3/CO2复叠式制冷循环参数列于表1。以表1中各工况的计算数据为依据，对T1、△t、T3、mH/mL与COP的相关性进行了分析，得出变量间的Spearman秩相关系数及显著性，示于表2中。下面分别就不同参数对COP的影响进行分析。4．1低温端蒸发温度T1的影响由表2中的数据可知，低温端蒸发温度T1与COP之间相关系数的绝对值大于0．5且显著性水平为0．000，证明两者之间存在显著的正相关性。而T1与高低端质量流量比mH/mL存在显著的负相关性(相关系数为－0．703)。图3为工况表2变量间的Spearman秩相关系数Tab．2Spearmanrankcorrelationcoefficientsbetweendif-ferentenvironmentalparametersCOPT1△tT3mH/mLCOP相关系数10．718＊＊－0．446*0．279－0．852＊＊显著性—0．0000．0430．2200．000mH/mL相关系数－0．852＊＊－0．703＊＊0．226－0．492*1显著性0．0000．0000．3240．023—＊＊表示在0．01水平上显著相关;*表示在0．05水平上显著相关。1－7中COP和mH/mL随T1的变化情况。从图中可观察到T1的增大使COP升高、mH/mL减小，这与相关性分析结果一致。T1在－55℃～－25℃范围内变化时，COP从1．445361增大至2．640041，增长了近一倍，可见增大低温端蒸发温度可显著提升系统的COP。制冷剂质量流量的大小表征着系统装置的规模，而高低端质量流量比则反映了高低端装置的相对大校结合表1和图3的数据分析，T1的增大使mH、mL及mH/mL均有所减小，系统规模缩校图3低温端蒸发温度T1对COP的影响Fig．3TheeffectofT1ontheCOP4．2冷凝蒸发器内传热温差△
【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2为低温循环工质的复叠式制冷系统的分析比较[J]. 宁静红,曾凡星. 热科学与技术. 2015(02)
[2]二氧化碳复叠式制冷系统实验研究[J]. 陈林,张信荣. 制冷技术. 2013(01)
[3]二氧化碳复叠式制冷循环的热力性能分析[J]. 吕静,王伟峰,周传煜. 低温工程. 2008(04)
硕士论文
[1]CO2复叠式制冷系统的应用研究[D]. 李丹.哈尔滨商业大学 2014
本文编号：3508103
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