大功率R290分体壁挂式空调器泄漏安全性探究

摘要

目前，房间空调器中常用的制冷剂是R22，但其具有较高的GWP值。从未来的可持续性发展来看，R22将在10年后停止使用。作为R22替代物R290，由于其优越的热力学性能、零ODP值和极低的GWP值而备受关注，但存在的最大问题是R290的可燃性。本文的主要目的是对大功率R290房间空调器的安全性展开研究。 首先，建立了2P的分体壁挂式房间空调器的模型，进行了R290泄漏后房间内浓度分布的实验研究，确定了可能燃烧的范围和整个房间内浓度变化的趋势。 然后，针对实验的研究内容和对象，基于合理假设，对CFD数值模拟进行了理论分析。在基本控制方程和假设的理论指导下，建立了Fluent仿真模型，并将模拟结果与实验数据进行对比，确定了数值模拟的可行性和有效性。 最后，在模型正确的基础上，对房间空调器R290泄漏时的影响因素进行了模拟分析。包括泄漏量的大小、泄漏口的形状尺寸、扰动的速度大小和方向、扰动的位置等。模拟结果说明制冷剂泄漏过程中存在的危险区域主要集中在空调器正下方，并且在泄漏完成后的10s钟内，制冷剂扩散迅速，使得整个房间浓度低于燃烧下限。本文的创新点在于使用了扰动风扇模型，模拟了扰动对制冷剂扩散造成的影响。

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