本文關(guān)鍵詞：基于磁懸浮密度計(jì)法的HFO-1234yf氣相PVT性質(zhì)測(cè)量及其在汽車空調(diào)中的替代研究

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【摘要】：《蒙特利爾議定書(shū)》、《京都協(xié)議》的簽訂使保護(hù)大氣臭氧層和控制溫室氣體排放問(wèn)題有了明確的法律約束,歐盟出臺(tái)的氟化氣體(F-gas)法規(guī)進(jìn)一步直接限制高全球變暖潛能(GWP)的含氟制冷劑使用,因此尋找替代制冷劑的任務(wù)迫在眉睫。在新型制冷劑的研發(fā)過(guò)程中,PVT性質(zhì)是最重要的基礎(chǔ)物性。本文首先對(duì)一套磁懸浮密度計(jì)的恒溫控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),將原系統(tǒng)通過(guò)頂部加熱通過(guò)導(dǎo)熱對(duì)下部實(shí)驗(yàn)本體控溫的方式改為由紫銅盤管直接對(duì)實(shí)驗(yàn)本體控溫,并在盤管和實(shí)驗(yàn)本體縫隙間添加導(dǎo)熱硅膠從而大幅縮短了控溫時(shí)間,提高了控溫精度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后系統(tǒng)的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.005K。在此基礎(chǔ)上,建立了基于磁懸浮密度計(jì)的流體PVT性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)。 根據(jù)磁懸浮密度計(jì)的測(cè)量原理,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了力傳遞誤差分析,確定影響單浮子型磁懸浮密度計(jì)的力傳遞誤差的主要因素,即磁力傳遞耦合系數(shù)的計(jì)算方法。利用本系統(tǒng)測(cè)量了271K～345K、0.8MPa～5.9MPa范圍內(nèi)高純氮?dú)獾拿芏?根據(jù)力傳遞誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果修正后與NIST REFPROP9.0進(jìn)行比較,結(jié)果平均相對(duì)偏差為0.072%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合了氮?dú)饩S里方程,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不確定度分析,結(jié)果表明本PVT性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)具有很高的精度。 利用本磁懸浮密度計(jì)系統(tǒng)測(cè)量HFO-1234yf在252K-345K、0.07MPa～1.91MPa范圍內(nèi)氣相PVT性質(zhì)。將力傳遞誤差修正后的測(cè)量結(jié)果與NIST REFPROP9.0比較,密度測(cè)量的平均絕對(duì)偏差值為0.003kg·m3,平均相對(duì)偏差為0.082%。根據(jù)測(cè)量PVT數(shù)據(jù)及其他文獻(xiàn)測(cè)量值擬合了HFO-1234yf的維里方程,并與本實(shí)驗(yàn)密度測(cè)量值及其他文獻(xiàn)的測(cè)量值相比較,平均偏差為-0.0416kg·m-3。 本文最后比較了HFO-1234yf替代HFC-134a在典型工況下汽車空調(diào)中的循環(huán)性能,在改變蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過(guò)熱度和過(guò)冷度的條件下,分別比較了二者的排氣溫度、單位質(zhì)量制冷量、單位容積制冷量、COP、熱力學(xué)完善度等性能參數(shù)。最后結(jié)合性能比較結(jié)果,提出了改變感溫包內(nèi)填充工質(zhì)、調(diào)整熱力膨脹閥彈簧預(yù)緊力和增加回?zé)嵫h(huán)來(lái)提高HFO-1234yf系統(tǒng)性能的方法。 本文工作對(duì)HFO-1234yf替代HFC-134a在汽車空調(diào)中的應(yīng)用提供了重要參考。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH715.2;TP274

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1211854