【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,自復疊熱泵具有壓比小、工作溫差大的優(yōu)點,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)的組分會發(fā)生變化;受自復疊循環(huán)流程的影響,主流和支流兩個流路之間的作用都將對系統(tǒng)性能產(chǎn)生很大影響,通過分析自復疊循環(huán)的內(nèi)部機理,有利于提高系統(tǒng)性能。 本文首先對于自復疊熱泵循環(huán)進行了分析,非共沸混合工質(zhì)在冷凝時存在溫度滑移,不同工質(zhì)之間存在相對揮發(fā)度偏差使得兩相區(qū)中的氣液相濃度不相等,經(jīng)過模型計算,兩相流中存在濃度的偏移。冷凝器兩相區(qū)中低沸點丙烷的當?shù)乜倽舛刃∮谘h(huán)流動的濃度即總流的濃度,根據(jù)質(zhì)量以及組分守恒,總流中低沸點的濃度高于充注的濃度;蒸發(fā)器兩相區(qū)中低沸點丙烷的當?shù)乜倽舛刃∮谥髁餮h(huán)流動的濃度即主流的濃度。因此在混合工質(zhì)確定了最佳運行濃度之后,低沸點工質(zhì)的充注濃度應當高于最佳運行濃度。 本文以自復疊熱泵循環(huán)為研究對象,對其進行了實驗研究和分析。在前期改造了的自復疊熱泵試驗臺上進行穩(wěn)態(tài)平衡試驗和變節(jié)流閥開度實驗,根據(jù)所測得數(shù)據(jù)和Refprop7.0物性參數(shù)計算軟件,對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的實驗研究和分析。具體結(jié)果如下: 在穩(wěn)態(tài)平衡實驗中,系統(tǒng)基本滿足質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律,整個循環(huán)的最大換熱溫差出現(xiàn)在冷凝蒸發(fā)器中�；鹩脫p失分析發(fā)現(xiàn),壓縮機火用損失最大,換熱器中冷凝蒸發(fā)器的火用損失最大,實驗表明,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)實驗表明,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,同時流量比發(fā)生變化。當主節(jié)流閥開度大于30%時,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,主節(jié)流閥與支節(jié)流閥的交互效應對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)流閥開度對應的流量比使得系統(tǒng)的性能達到最大。實驗中冷凝器出水溫度為55℃左右時,在不同節(jié)流閥開度下(或者說不同流量比時)的平均COP為3.7左右,最大COP可以達到4.4。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH38

【參考文獻】

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本文編號：2562978