一种新型的自动复叠制冷循环研究

摘要

复叠式制冷系统被广泛应用于低温生物保存、冷却传感器、提供低温冷阱及材料测试环境.该文对一种新型的自动复叠式制冷系统的性能从理论和实验两方面作了研究.该文综述了国内外自动复叠式制冷技术研究发展的历史.在比较经典复叠循环和前人所研究的自动复叠制冷循环的基础上,提出了具有精馏装置的新型自动复叠式制冷循环.该文的循环采用环保型非共沸混合工质作制冷剂,利用精馏装置分离高沸点、润滑油与低沸点组分.在对新循环进行了热力学分析的基础上,设计了自动复叠制冷循环实验台,分析了循环工质配比、循环压比及精馏柱回流液的抽取率对循环系统COP的影响.该文自制了一台自动复叠制冷循环样机,采用环保型制冷工质、精馏装置和单级油润滑空调压缩机,实现了混合工质高低沸点组元和润滑油的高效分离,成功地把低温箱内的温度降到-80℃.并根据一系列实验结果,分析了工质配比、循环压比及精馏柱回流液的抽取率、加热量和节流元件对低温箱内温度和系统COP的影响,为今后的进一步研究指明了方向.

目录

文摘

英文文摘

主要符号表

第一章绪论

1.1研究背景

1.2自动复叠循环简述

1.2.1复叠式制冷循环简介

1.2.2自动复叠制冷循环

1.3自动复叠制冷循环的优点及其应用领域

1.4本文的研究工作

参考文献

第二章文献综述

2.1 Joule-Thomson制冷机

2.2非共沸混合工质

2.3自动复叠式制冷机

参考文献

第三章理论基础

3.1非共沸混合制冷剂的特性

3.2非共沸混合物的汽液平衡

3.2.1汽液相平衡基本原理

3.2.2计算汽液平衡的方法

3.2.3改进PT方程及有关参数的优化计算

参考文献

第四章理论计算

4.1自动复叠式制冷循环设计计算

4.1.1热力性能分析设计计算过程

4.1.2精馏柱设计基础

4.2自动复叠制冷循环热力分析计算

参考文献

第五章实验研究

5.1实验装置和设备选型计算

5.1.1系统结构

5.1.2系统部件

5.1.3测试系统

5.2系统安装与调试

5.2.1系统安装

5.2.2调试过程

5.3实验结果及其分析

5.3.1低温箱的降温曲线

5.3.2加热量对系统性能的影响

5.3.4精馏柱顶回流液抽取率的改变对系统性能的影响

参考文献

第六章结论与展望

6.1主要结论

6.2前景展望

致谢