自动复叠式制冷系统的循环特性及实验研究

摘要

随着航空航天工业，金属制品、电子元件，和冶金产品等特殊行业对深冷低温的需求，自动复叠式制冷因其结构简单、系统稳定性能好，同时可以满足在普冷领域的低温环境要求，而逐渐受到广泛的重视。鉴于此，本文采用单级压缩、一级分凝的形式，选用非共沸工质对R22/R23为混合制冷剂，基于热力学第一定律和热力学第二定律对系统进行热力循环特性分析，随后实验研究了不同配比、不同蒸发温度和不同分液比等系统参数对系统性能的影响。主要得出了以下结论：
　　1）基于热力学第一定律和热力学第二定律，结合自动复叠式制冷的热力学模型，研究了R22分液比、R22/R23工质对配对、压比、蒸发温度和加热量对系统性能的影响。结果表明：当R22进入蒸发冷凝器的份额越大时，随着R22与R23的质量流量比的增大，系统的COP也相应的增加；R22与R23的配比在1.0~1.8范围内，与COPL成正相关。
　　2）搭建了R22/R23自动复叠式制冷系统实验平台，实验研究了不同配比和R22分液比对系统性能的影响。结果表明：在系统开始运行后的5分钟内，低温箱内的温度和低温蒸发器的进出口温度骤减；在不同的配比下，系统都能够在30分钟内达到稳定运行的状态；在不同的蒸发温度下，当工质对分液比比在0.6~0.65范围内，系统都存在一个总COP的极值。
　　本文的创新在于选择设计的自动复叠式制冷系统有两个蒸发箱，高温箱和低温箱同时制冷，产生制冷量，不仅可以研究常规的蒸发冷凝器和低温箱的换热和制冷特性，还充分的利用了工质间的复叠，使高沸点工质的余热得到了充分的利用，改善了系统的性能。本文关于双温蒸发箱的实验性能研究对于一机多温的冷库和冰箱等制冷领域具有十分重要的指导与参考价值。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 复叠式制冷循环系统简述

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的研究内容

第2章 自复叠式制冷系统的循环特性分析

2.1 系统介绍

2.2 热力学计算模型

2.3工质对配比Z对系统性能的影响

2.4 不同分液比对系统性能系数的影响

2.5 吸气温度对系统性能的影响

2.6 本章小结

第3章 R22/R23自动复叠式制冷系统实验

3.1 系统介绍

3.2 系统安装调试

3.3 实验方案及步骤

3.4 启动特性

3.5 本章小结

第4章 实验结果及分析

4.1 实验工况

4.2 R22的分液比对系统性能的影响

4.3 加热量对系统性能的影响

4.4 最优方案的确定

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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