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二氧化碳逆循环中气体冷却器的传热窄点分布

机械工程学报 2009年第9期45卷 307-311页

作者：涂岱兴赵力王建立王晓东天津大学环境科学与工程学院天津300072 天津大学机械工程学院天津300072

为了揭示二氧化碳逆循环气体冷却器中的传热窄点分布特征,探明二氧化碳和换热流体间温差的沿程变化规律,以及如何防止传热窄点的产生进行相应的理论分析。建立二氧化碳的冷却换热模型,明确冷却过程中传热窄点产生的条件,并利用状态方程... 详细信息

为了揭示二氧化碳逆循环气体冷却器中的传热窄点分布特征,探明二氧化碳和换热流体间温差的沿程变化规律,以及如何防止传热窄点的产生进行相应的理论分析。建立二氧化碳的冷却换热模型,明确冷却过程中传热窄点产生的条件,并利用状态方程得到不同压力下二氧化碳温度与焓值的对应关系,分段计算焓随温度的变化率进而得到多种压力下发生传热窄点现象的机率。根据换热器的最小传热温差,确定不同压力下进出气体冷却器的换热流体的物性参数和窄点分布规律。在气体冷却过程中,传热窄点的位置随压力的增加而逐步向换热后程移动;换热流体在气体冷却器出口的温度随二氧化碳压力的升高呈现先降低再升高的趋势。此外,还给出6种压力下避免发生传热窄点现象的换热流体温差控制范围,为合理选择二氧化碳逆循环工况提供理论依据。

关键词：逆循环二氧化碳气体冷却器传热窄点

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基于传热窄点的非共沸混合工质优选方法

天津大学学报 2005年第11期38卷 1001-1005页

作者：赵力天津大学机械工程学院天津300072

为了解决多种非共沸工质的优选问题,提出了一种基于传热窄点的分析方法．应用CSD状态方程得到不同非共沸工质相变时焓差随相变温度的变化规律,并在适当假设的基础上,再得到换热流体的温度分布,从而得到不同非共沸工质的相变传热窄点... 详细信息

为了解决多种非共沸工质的优选问题,提出了一种基于传热窄点的分析方法．应用CSD状态方程得到不同非共沸工质相变时焓差随相变温度的变化规律,并在适当假设的基础上,再得到换热流体的温度分布,从而得到不同非共沸工质的相变传热窄点位置和大小,结合统计学方法,尝试给出了一种非共沸混合工质的优选方法．针对两种非共沸工质(R401A和R409A)应用了两种不同的比较方法,比较结果均为R401A优于R409A,但新方法更加简便．

关键词：非共沸混合工质传热窄点优选方法统计

空调工况下非共沸制冷剂在冷凝器内的传热窄点

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化工学报 2007年第10期58卷 2450-2454页

作者：赵力朱禹王晓东韩建盛天津大学机械工程学院热能工程系天津300072 北京盛伟凉源空调设备有限公司北京100021

为了揭示15种常用非共沸制冷剂在空调工况下冷凝器中的传热窄点特征,探明它们和换热流体间温差的沿程变化规律,以及如何防止传热窄点的产生,进行了相应的理论分析。首先,建立了制冷剂的冷凝换热模型,明确了冷凝过程中传热窄点产生的条件... 详细信息

为了揭示15种常用非共沸制冷剂在空调工况下冷凝器中的传热窄点特征,探明它们和换热流体间温差的沿程变化规律,以及如何防止传热窄点的产生,进行了相应的理论分析。首先,建立了制冷剂的冷凝换热模型,明确了冷凝过程中传热窄点产生的条件,并根据标准的空调工况确定了15种制冷剂的冷凝物性参数。然后,利用制冷剂状态方程得到冷凝过程中温度与焓值的对应关系,并分段计算了焓随温度的变化率,进而得到15种制冷剂冷凝过程中发生传热窄点现象的概率。最后,针对10种可能发生传热窄点现象的制冷剂给出了换热流体温差控制范围,为合理选择制冷剂和设计运行工况提供了一定的理论依据。

关键词：非共沸制冷剂冷凝传热窄点空调工况

基于传热窄点分析的跨临界CO2系统稳态性能研究

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低温与超导 2019年第11期47卷 55-61页

作者：朱超男陈蕴光西安交通大学能源与动力工程学院

基于传热窄点研究了固定气体冷却器进出口水温时,高低不同的进水温度、不同的出水温度、排气压力、蒸发温度、过热度以及换热面积对于系统性能的影响。结果表明:随着进出口水温的升高和换热面积的减小,系统COP逐渐减小,并且最优高压压... 详细信息

基于传热窄点研究了固定气体冷却器进出口水温时,高低不同的进水温度、不同的出水温度、排气压力、蒸发温度、过热度以及换热面积对于系统性能的影响。结果表明:随着进出口水温的升高和换热面积的减小,系统COP逐渐减小,并且最优高压压力逐渐升高;随着蒸发温度的升高,系统COP逐渐增加,最优高压压力逐渐升高;增加过热度只会在排气压力较低时提高系统的COP。当处于部分负荷工况时,冷端温差随负荷率的增加而减小;对于气冷器进出口水温温差大的工况,当负荷率小于1时传热窄点会位于换热器中间位置。在负荷率到达1时,传热窄点恰好移动到冷端。当负荷率大于1时,传热窄点一直稳定在冷端;对于气冷器进出口水温温差小的工况,当负荷率小于1时,传热窄点就已经到达冷端,并随着负荷率的增大一直稳定在冷端;部分负荷下的COP总是小于设计负荷下的COP,实际负荷偏离设计负荷越远,系统的COP越小。

关键词： CO2跨临界循环 COP 传热窄点冷端温差部分负荷

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组分迁移对非共沸工质循环传热窄点影响研究

华北电力大学学报（自然科学版） 2023年第2期50卷 118-126页

作者：孙健吴可欣王寅武霍成马世财新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

为了研究组分迁移对非共沸混合工质循环及传热窄点影响规律,该研究通过建立高温电动热泵的理论模型,以某化工领域余热回收工况为计算条件,根据循环工质筛选的要求,筛选出4种性能较为优良的纯工质,根据工质的循环性能特性将它们两两组合... 详细信息

为了研究组分迁移对非共沸混合工质循环及传热窄点影响规律,该研究通过建立高温电动热泵的理论模型,以某化工领域余热回收工况为计算条件,根据循环工质筛选的要求,筛选出4种性能较为优良的纯工质,根据工质的循环性能特性将它们两两组合成混合工质,并对这5种混合工质进行理论分析,从中筛选出两组循环性能较优的工质组合,分别是R134a+R245fa(0.4/0.6)和R152a+R245fa(0.4/0.6)。此外,该研究对筛选出的两组工质进行传热窄点与组分迁移的相关计算,得出考虑组分迁移情况下换热器内的温焓非线性分布的规律,并与未考虑组分迁移的情况作对比,为蒸发器与冷凝器的设计与运行提供理论依据。结果表明,在焓值为321.35 kJ/kg和334.76 kJ/kg处出现传热窄点,且组分迁移会影响传热窄点及最大传热温差的大小和位置。

关键词：电动热泵混合工质传热窄点组分迁移循环性能

空调工况下非共沸制冷剂在蒸发器内的传热窄点研究

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低温工程 2007年第4期 51-55页

作者：赵力朱禹王晓东天津大学机械工程学院热能系天津300072

为了揭示15种常用非共沸制冷剂在空调工况下蒸发器中的传热窄点特征,探明它们和换热流体间温差的沿程变化规律,以及如何防止传热窄点的产生进行了理论分析,建立了制冷剂的蒸发换热模型,明确了蒸发过程中传热窄点产生的条件,并根据标准... 详细信息

为了揭示15种常用非共沸制冷剂在空调工况下蒸发器中的传热窄点特征,探明它们和换热流体间温差的沿程变化规律,以及如何防止传热窄点的产生进行了理论分析,建立了制冷剂的蒸发换热模型,明确了蒸发过程中传热窄点产生的条件,并根据标准的空调工况确定了15种制冷剂的蒸发物性参数;然后,利用制冷剂状态方程得到蒸发过程中温度与焓值的对应关系,并分段计算了焓随温度的变化率进而得到15种制冷剂蒸发过程中发生传热窄点现象的机率;以R409A和R407D为例,计算了制冷剂和换热流体在蒸发过程中的温度分布;最后针对2种可能发生传热窄点现象的制冷剂给出了换热流体温差控制范围。

关键词：非共沸制冷剂蒸发传热窄点空调工况

非共沸工质在水平套管内蒸发的传热窄点和最大传热温差的实验研究

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非共沸工质在水平套管内蒸发的传热窄点和最大传热温差的实验研究

作者：吴伟天津大学

学位级别：硕士

本文对非共沸工质在水平套管内蒸发的传热窄点和最大传热温差进行了实验研究,通过实验明确了传热窄点和最大传热温差的发生位置,分析了换热流体和工质对传热窄点和最大传热温差发生位置的影响,并通过色谱分析探讨了非共沸工质在蒸发器... 详细信息

本文对非共沸工质在水平套管内蒸发的传热窄点和最大传热温差进行了实验研究,通过实验明确了传热窄点和最大传热温差的发生位置,分析了换热流体和工质对传热窄点和最大传热温差发生位置的影响,并通过色谱分析探讨了非共沸工质在蒸发器不同位置的组分相对含量的变化趋势。首先,建立了研究传热窄点和最大传热温差的实验系统,说明了实验原理及推算工质温度的方法。通过分析蒸发器的热平衡度和工质的压降,证明了实验系统研究结果的可靠性。基于该实验系统,进行了以R290/R600（质量比0.15/0.85）和R245fa/R152a（质量比0.6/0.4）为非共沸制冷剂的实验研究,发现了蒸发器中传热窄点和最大传热温差的存在,并找了到其发生位置。对比理论预测和实验结果,发现理论预测模型忽略的换热流体温度在蒸发器沿程非线性变化,会对传热窄点和最大传热温差的发生产生影响。然后,对不同工况下传热窄点和最大传热温差发生的相对位置进行了研究,并揭示了换热流体和工质对传热窄点和最大传热温差发生相对位置的影响规律。研究表明,随着蒸发器进口换热流体温度的增加,传热窄点位置会逐渐靠近工质入口;随着蒸发器换热流体流量的增加,或工质流量的减少,传热窄点位置会逐渐向工质出口移动;随换热流体在蒸发器进口温度升高,最大传热温差发生的位置向工质在蒸发器的进口移动。最后,针对非共沸工质气液平衡态下,在蒸发器不同位置的组分相对含量的进行了色谱实验与理论计算分析。发现蒸发器内越接近工质出口的位置,气液平衡态气相工质中低沸点组分R290的相对含量越少,高沸点组分R600的相对含量越多。

关键词：非共沸工质传热窄点最大传热温差实验研究组分分析

高温热泵工况下自然工质混合物两类传热窄点的实验研究

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高温热泵工况下自然工质混合物两类传热窄点的实验研究

作者：赵学政天津大学

学位级别：硕士

针对非共沸混合工质的温度滑移和相变区温焓关系这两个特性,建立了高温热泵实验台,对非共沸混合工质两类相变传热窄点问题展开了理论和实验研究。应用工质Z1（17%R290/83% R600,质量比）在热泵系统中进行了针对第一类相变传热窄点... 详细信息

针对非共沸混合工质的温度滑移和相变区温焓关系这两个特性,建立了高温热泵实验台,对非共沸混合工质两类相变传热窄点问题展开了理论和实验研究。应用工质Z1（17%R290/83% R600,质量比）在热泵系统中进行了针对第一类相变传热窄点的实验研究,实验结果表明:与理论计算类似,Z1在冷凝器侧出现最大传热温差,在蒸发器侧出现传热窄点,并且最大传热温差和传热窄点的数值及其在换热器内的位置会随着水流量的变化而变化。在蒸发器侧工况恒定时,冷凝器侧最大传热温差的出现会使系统循环效率降低,在冷凝器侧工况不变时,蒸发器侧传热窄点的出现会使系统循环效率上升;推广到其它混合工质,相变曲线会各有不同,不过传热窄点和最大传热温差都会在换热器内出现,且对循环效率的影响如出一辙,即,最大传热温差的出现会使得循环效率降低,却可以适当地减小换热面积;传热窄点的出现会使得循环效率上升,却要求更大的换热面积。由此可见,要避免或促使传热窄点和最大传热温差的出现,是要综合应用工况（空调工况多注重蒸发器侧,热泵工况多注重冷凝器侧）,循环效率和换热面积三方面因素进行考虑;应用工质Z1,Z2（50%R290/50% R600,质量比）在热泵系统中进行了针对第而类相变传热窄点的实验研究,第二类相变传热窄点的出现主要表现在工质不能在冷凝过程中被完全冷凝下来,由于该现象的出现会带来诸多不稳定问题,为解决该问题,本文在稳态和非稳态条件下进行了实验。实验结果表明,在稳态条件下,不会出现工质不能够被完全冷凝这一现象,但是却会出现在冷凝器不能被完全冷凝下来的现象,对于系统管路保温不好或有储液罐的情况,工质会将冷凝出口以后的管路或储液罐视为冷凝器的延长段完全冷凝下来,这种现象会使得系统制热量和制热系数降低,应尽量避免。而在非稳态条件下,会出现由于第二类相变传热窄点的产生而带来的工质在冷凝器中不能被完全冷凝的现象。

关键词：高温热泵非共沸混合工质温焓关系传热窄点实验研究

高温热泵工况下非共沸工质在换热器中的换热特性

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化工学报 2011年第12期62卷 3386-3393页

作者：刘兆永赵力赵学政天津大学机械工程学院热能系天津300072

为了探究非共沸工质与换热流体之间的相变传热温差特性,在单级蒸气压缩式水-水高温热泵系统实验台上,以R290/R600(称为Z1,质量比17%/83%)为工质进行了多工况的实验研究。实验发现,工质Z1在冷凝器中会出现最大传热温差,且最大传热温差的... 详细信息

为了探究非共沸工质与换热流体之间的相变传热温差特性,在单级蒸气压缩式水-水高温热泵系统实验台上,以R290/R600(称为Z1,质量比17%/83%)为工质进行了多工况的实验研究。实验发现,工质Z1在冷凝器中会出现最大传热温差,且最大传热温差的位置会随着冷凝器中水流量的减小而向冷凝器的冷端移动;在蒸发器中会出现最小传热温差,其位置随着蒸发器中水流量的减小而向蒸发器的冷端移动。分析结果表明,在蒸发器侧工况恒定时,冷凝器侧最大传热温差的出现会使系统的循环效率降低,冷凝器中因不可逆传热引起的可用能损失增大;在冷凝器侧工况不变时,蒸发器侧最小传热温差的出现会使系统的循环效率上升,蒸发器中因不可逆传热引起的可用能损失减小。

关键词：高温热泵非共沸工质传热窄点可用能损失