环保制冷剂R152a/R1234ze(E)用于房间空调器的循环性能仿真研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wwtmw
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为缓解温室效应和臭氧层破坏等环境问题,制冷空调行业便不断地研究新型环保制冷剂以替代具有高GWP和ODP不为0的传统制冷剂R22。目前环保型的HFOs物质被视为最有希望的下一代制冷剂,HFOs中的R1234ze(E)环保性良好,但存在单位容积制冷量不足的缺陷。课题组前期研究表明R1234ze(E)与R152a以质量比40:60构成的混合物有作为R22替代物的可行性。为此,作为R22的长期替代物,进一步开展该混合工质用于房间空调器的循环性能研究具有较好的现实意义。首先,以用于计算气液相状态参数的PR方程为基础,结合VDWs混合法则和气液相平衡理论的相关基础知识,构建了适用于R152a/R1234ze(E)的气液相平衡计算模型并以该混合物的气液相平衡实验数据予以验证,得到了该混合物气相、液相中温度、压力、组分比、比体积之间的相关函数关系。该模型得出的饱和气液相压力的最大误差和平均误差分别为0.617%和0.135%。其次利用温度、压力、比体积之间的函数关系,结合剩余性质函数,进一步构建了适用于该物质的焓熵计算模型,并以273.15K时饱和液体的焓熵值为基准点,计算了R152a/R1234ze(E)在一定温度区间的焓熵值,为R152a/R1234ze(E)的应用提供了相应的理论数据。最后,利用制冷原理的相关知识,结合实际设备的一些性质参数、结构参数如压缩机的等熵效率、理论输气量、输气系数以及运行过程中所遵循的物理规律,建立了压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器的数学模型,并采用Simulink平台将数学模型转化为实际运行的物理模型,同时将气液相平衡计算模型和焓熵计算模型嵌入其中,完成了房间空调器循环仿真系统的构建。应用构建好的仿真系统对R152a/R1234ze(E)在空调工况下和变工况的循环性能测试。对比R22的循环性能,发现R152a/R1234ze(E)的循环制冷量与压缩机循环耗功量在空调工况下分别比R22低大约41%和43%,在变工况下,夏季循环制冷量比R22低43.97%~52.66%,循环耗功比R22低29.73%~46.96%,COP比R22低8.23%~17.26%;冬季循环制热量比R22低35.85%~65.28%,循环耗功比 R22 低 25.16%~55.50%,COP 比 R22 低 17.46%~29.67%。由仿真结果可知,R152a/R1234ze(E)替代R22用于房间空调器最大的缺陷便是制冷量或制热量的不足,建议增加压缩机的输气量、利用换热器回收冷量以增大过冷度、优化循环系统的方法来提升制冷量或制热量,以满足其用于房间空调的需要。
其他文献
失效模式及影响分析技术在产品设计和制造过程质量控制的应用日益广泛,并已形成标准化的应用程序。风险因子评估及其评估结果的综合即失效模式的风险评估是失效模式及影响分析技术的关键内容。目前失效模式风险评估研究主要集中在给出更为复杂的评估模型,而缺乏对评估模型的工程应用考虑和各评估参数对评估结果影响性质和影响程度的研究。针对现有研究存在的不足,本文首先基于风险因子的模糊置信区间评估模型,分别从团队决策和专
溶液除湿技术由于除湿效率较高且可采用低品位热源驱动而具有巨大的节能潜力。本文提出了一种基于CaCl2/LiCl双溶液混联的两级新风除湿系统(简称HTLDFA系统),该系统采用环境空气作为CaCl2溶液的再生空气,LiCl溶液的再生空气由部分浓CaCl2溶液在CaCl2第二除湿器中制取。其余的浓CaCl2和所有的浓LiCl溶液依次对新风进行除湿,达到深度除湿的目的。文章首先对该系统进行了模拟分析,结
改革开放以来,地铁建设在我国城市中快速发展,已经成为各个城市交通出行的强大网络枢纽。然而地铁建设当中的车站建设是其中最重要的环节,特别是在富水软弱土层地区进行地下工程建设,深基坑降水开挖对工程安全及质量带了新的重大挑战。本文以福州地铁四号线光明港站深基坑工程为研究案例,通过理论分析、现场监测和数值模拟等方法,依据相关文献及工程地质条件,重点研究分析了降水开挖对深基坑及支护结构变形规律,并且分析了不
量子纠缠和压缩是量子光学的基本概念,也是量子动力学的基本特性,在量子计算、量子传输以及量子通信等领域有着重要的应用。碳纳米管、石墨烯等纳米机械振子具有尺寸小、损耗低、品质因子高以及振动频率高等优势,在高精度测量、量子传感和量子计算等方面有着重要的应用。全光学测量方法具有较高的灵敏度和准确度,为纳米机械振子耦合系统物理量的高精度测量提供新方法。金刚石氮空位中心(NV色心)具有较长的相干性、良好的操控
随着施工技术的日益成熟以及桥梁跨度逐渐增大的趋势,钢管混凝土拱桥具有众多优势被广泛运用于工程中。事实上钢管混凝土拱桥在服役期间,安全性受到许多因素影响,其中水流的冲刷作用对钢管混凝土拱桥的影响较大,冲刷使得桥梁部分桩基裸露,失去水平约束力,由于拱肋水平推力的存在,导致拱脚处更容易发生相对位移。另一方面,地震对于钢管混凝土拱桥的安全性也带来巨大挑战,地震发生时释放出巨大能量,对桥梁结构造成严重影响,
工业互联网时代,具备竞争力的生产系统不仅需要有规模化生产的能力,还要有提供个性化、定制化服务的能力,混流生产模式便是同时具备两项能力的先进制造方式,可以进行多品种、中小批量的订单生产,敏捷高效的响应市场需求。机械制造业是混流生产模式应用最广泛的产业领域,机床则是机械制造系统中的主要生产工具,其运作的过程中大量消耗着电能等能源。研究分析电能在机床生产过程中的消耗规律不仅可以为节能减排提供参考依据,还
农业植保中出现的病虫害,不仅不利于植物的生长,更会影响农作物收获,合理施撒农药,是有效减缓病虫侵害、提高农业生产效率的重要手段。在农业植保喷施农药喷雾过程中,喷雾液滴常以破碎、飞溅、反弹等形式脱离植物表面继而进入空气和土壤,造成了极大的农药浪费与严重的环境污染,因而探寻安全、可靠、有效的措施,以增强喷雾液滴在标靶植物表面的沉积、提高药液利用率、减少农药污染是有重要意义的。在药液中添加极少量聚氧化乙
皮蛋是我国特有的传统美食之一,深受广大消费者喜爱;但其在贮藏过程中易受环境的影响,导致品质下降;研制的无重金属皮蛋在常温贮藏的过程中也会出现干缩、褪色等现象,不易保存。因此,论文首先研究了五种不同包装方式对无重金属皮蛋贮藏期品质的影响,同时研制以海藻酸钠和明胶为主要基质的涂膜材料,并将其应用于无重金属皮蛋的贮藏保鲜中以期为无重金属皮蛋的贮藏提供理论基础。1.系统研究了常温(25℃)不包装(光头蛋)
随着工业的蓬勃发展,污染也随之而来,染料废水的污染问题就是其中一项非常值得关注的内容。由于染料生产和使用过程中新技术,新工艺的应用,染料废水愈发难以处理,传统处理技术难以取得良好效果。在此背景下,基于过硫酸盐的高级氧化技术成了新兴的研究热点,也逐渐应用于染料废水领域。目前主流的活化方式主要有以下缺点:1.引入外部能量活化时能量利用率低,能耗高;2.利用过渡金属离子活化时成本高且金属离子难以回收,会
近年来,城市的快速粗放式发展导致城市降雨径流氮磷污染问题突出,而生物滞留设施作为海绵城市建设中的重要手段之一,其对氮磷污染物的处理效果仍不稳定,故寻找一种经济且高效的方式提高生物滞留设施的氮磷去除率十分必要。对此,本文为考察不同金属改性生物炭对雨水径流中氮磷污染物的处理效果,对生物炭进行改性、优选、表征及氮磷的吸附机理研究,以优选后的生物炭作为生物滞留设施的填料添加剂,考察其在不同降雨重现期与雨前