丙烷滚动活塞压缩机指示图测量与性能分析

为了研究制冷剂丙烷(R290)热物理性质对全封闭滚动活塞压缩机内部热物理过程及热力损失分布的影响,在高效工况下,分别利用制冷剂R22和R290对全封闭滚动活塞压缩机进行了内部动态压力测量和性能实验,并提出了一种分析滚动活塞压缩机指示图的新方法。所提方法将余隙容积内高压气体再膨胀损失分为余隙容积气体的充压损失和余隙容积气体的回流损失,从而将指示图分为7个部分。结果表明:R290替代R22后,制冷量、指示功率与输入电功率均有所下降,容积效率略有下降,指示效率和性能系数略有上升,压缩与排气过程中未出现高频压力脉动;排气压力损失有所下降,吸气和压缩过程热损失增加,二者的余隙容积损失接近。该结果可为研究R290房间空调器及压缩机提供参考。     

新型全封闭旋转式CO2压缩机的开发及性能测试

设计了一种新型全封闭旋转式CO2压缩机.该压缩机采用中间冷却的两级压缩结构,且壳体内部压力为最终排气压力;全面测试了CO2压缩机的性能;分析了各运行参数对压缩机性能的影响.研究结果表明:压缩机容积效率基本与吸排气压比成线性关系,压缩机等熵效率在最佳压比下达到最大值,压缩机吸气过热度及二级吸气温度对压缩机效率的影响很小.     

新型极化冷冻油添加剂持续改善空调系统性能实验研究

对一台热泵型空调器添加一种新型极化冷冻油添加剂(PROA),进行了为期40天的标准工况下的性能测试跟踪.实验结果表明,与添加PROA之前相比,压缩机的吸气、排气温度等一些参数明显下降;PROA加入后的运行期间,压缩机吸气、排气温度变化不大,波动仅1.5℃左右,吸气、排气压力和室内、外出风温度也都变化不大,且对压缩机等核心部件还未见有何负面作用.说明了添加PROA对空调系统的影响基本稳定.     

流程参数对丙烷预冷混合制冷剂循环损失的影响

在丙烷预冷的混合制冷剂循环液化流程热力分析的基础上,对流程进行分析,并分析了流程中天然气压力、丙烷预冷后天然气的温度、制冷剂进入压缩机时的温度和压力及制冷剂压缩机排气压力对流程各设备损失的影响.分析表明,压缩机的损失占整个流程损失的一半.提高天然气的压力、混合制冷剂压缩机进气温度、混合制冷剂压缩机进排气压力,降低预冷后天然气温度,均可降低整个流程的损失.     

R290/CO2蒸气压缩复叠式制冷系统实验

通过建立R290／CO2复叠式制冷系统实验台，对R290／CO2蒸气压缩复叠式制冷循环进行了实验研究，结果表明，CO2循环在较低温度下运行，黏性对CO2经过压缩机的性能影响较大，对流过管路的影响较小，CO2压缩机的压力比高于11290压缩机的压力比，但由于CO2压缩机由吸入的较低温度的工质冷却，CO2压缩机的排气温度低于11290压缩机的排气温度；CO2循环的能量损失较大，使得CO2循环的性能系数低于11290循环的性能系数．在CO2循环中可利用无吸排气阀的回转式压缩机，用膨胀机代替节流阀，以提高R290／CO2复叠式制冷循环的性能系数．     

丙烷与POE润滑油气液相平衡的实验研究

为了研究环保制冷剂丙烷(R290)与多元醇酯类(POE)润滑油的相平衡性质,通过气相色谱质谱方法对多元醇酯类润滑油POE22的组分和各组分所占的摩尔分数进行了分析,在此基础上使用等体积饱和法在278.15～348.15K的温度范围内对R290在POE润滑油中的溶解度进行了测定,并采用活度系数NRTL模型对实验结果进行了关联。结果表明:POE22润滑油中主要含有4种酯类化合物和3种添加剂,这7种成分在润滑油中占比99.49%。由模型计算得到的R290与POE22二元混合物理论平衡压力值和实验平衡压力值的平均绝对偏差为0.565%,最大相对偏差为2.934%。此外,在温度范围278.15～348.15K内未发现制冷剂R290与润滑油存在化学反应或不互溶的现象。将实验结果与文献中报道的R290在两种矿物油(ISO VG12和NM100P)中的溶解度进行了对比,发现POE油更适合R290。     

全封闭R32滚动活塞压缩机的热分析

利用计算流体动力学软件对全封闭R32滚动活塞压缩机壳体、泵体零件、电机、制冷剂及润滑油的导热与对流换热进行了数值模拟。采用流固耦合传热分析法,将相接触的流体域和固体域进行整体计算,并在房间空调器压缩机高效工况以及ARI和ASHRAE/T1工况下测量了压缩机内部气缸、油池、电机及气体的温度。结果表明:计算与实验结果吻合较好;在气缸侧面润滑油温降较大,在气缸下部润滑油温度场较为均匀;气缸内表面温度沿周向从吸气孔到排气侧逐渐升高;电机绕组温度高于铁心温度,3种工况下定子绕组顶部温度均最高,分别为94.0、119.2、136.9℃;ASHRAE/T1工况下定子绕组温度已超过电机常用B级绝缘所要求的130℃,此时应采取措施降低压缩机的排气温度。该结果可为R32压缩机及其系统的研制提供参考。     

流程参数对丙烷预冷混合制冷剂循环Yong损失的影响

在丙烷预冷的混合制冷剂循环液化流程热力分析的基础上，对流程进行Yong分析，并分析了流程中天然气压力、丙烷预冷后天然气的温度、制冷剂进入压缩机时的温度和压力及制冷剂压缩机排气压力对流程各设备Yong损失的影响．分析表明，压缩机的Yong损失占整个流程Yong损失的一半．提高天然气的压力、混合制冷剂压缩机进气温度、混合制冷剂压缩机进排气压力，降低预冷后天然气温度，均可降低整个流程的Yong损失．     

R290/R744新型低温混合工质物性分析

采用pT状态方程并结合van der Waals混合规则,对R290/R744混合物的热物性参数进行了理论研究,计算中采用了Kay规则计算的虚拟临界参数来代替混合物的真实临界参数,计算得到了R290/R744混合物饱和气体比容、饱和液体密度、比焓和比熵等物性参数,并对计算数据进行了精度分析.计算结果为R290/R744混合物的应用打下了基础.     

风冷热泵冷热水机组热气旁通除霜与逆循环除霜性能对比

在制冷量为55kW的风冷热泵冷热水机组上，比较了热气旁通除霜和逆循环除霜的性能．结果表明：逆循环除霜的能量来自压缩机的输入功率以及从房间和循环水中吸收的热量，除霜时间为94s，但房间温度存在剧烈波动，舒适性较差；热气旁通除霜的能量只来自压缩机的输入功率，而且制冷荆流过分液器和分液毛细管的能量损失较大，除霜时间比逆循环除霜方式多178s，但不会从循环水和房间吸热，舒适性较好；在热气旁通除霜方式的融霜阶段，压缩机的吸气过热度一直在0℃左右，导致排气温度和过热度不断降低，可能会危及压缩机的安全．     

吸气喷液对空气源热泵热水器性能的影响

通过对采用吸气喷液的热泵热水器循环过程进行理论分析,建立了压缩机吸气温度、排气温度、机组制热量、功耗及能效比等性能参数与吸气喷液量的关系,研究了不同喷液量对机组性能参数的影响.试验分析了不同运行工况下,吸气喷液引起的热泵热水器性能参数变化趋势,并与计算结果进行了对比分析.研究表明:采用吸气喷液对降低压缩机排气温度具有比较明显的效果,但同时也降低了机组制热量和能效比,提高了功耗;喷液量比例应该控制在5%以下;吸气喷液对于热泵热水器在低环境温度下运行具有较好的综合效果;在环境温度低于20℃运行时,采用吸气喷液可以降低压缩机排气温度10℃以上,机组制热量下降幅度小于5%,功耗上升幅度小于1.5%,能效比降低幅度低于7%.     

变吸气工况R32涡旋压缩机湿压缩过程模拟研究

为降低采用R32工质的涡旋制冷压缩机在高温、高压比下的排气温度并提高其性能,建立了湿压缩模拟的压缩过程模型,结合两相泄漏模型和传热模型,对其在不同吸气工况下的工作过程进行了数值模拟。该模型以内能为求解参数,可自动判断流态,统一了两相和过热模型,将控制方程从5个降低到2个,简化了编程和求解。结果表明两相和过热工质的压缩特性明显不同,压缩过程中工质的最高温度高于排气温度。在吸气干度≥0.96时,两相工质在压缩过程前已变为过热,不会产生液击。随吸气名义干度的降低,存在最大制冷量和制冷系数(COP),分别位于吸气干度0.97和1.0处,相对吸气温度为35℃时,分别提高了4.2%和2.6%。该模型为预测和优化采用湿压缩的涡旋压缩机提供了一种有效手段。     

制冷压缩机的的故障分析

制冷压缩机的主要故障表现为吸气压力过低和排气压力过高的故障,造成压缩机不能制冷,本文分析了制冷压缩机吸、排的故障原因及解决办法。     

多领域统一建模仿真下压缩机测试系统的PI参数整定

为了解决压缩机测试系统惯性大、纯滞后、耦合性强、各种扰动并存使得工况不能快速稳定的问题,采用多领域统一建模语言Modelica构造了压缩机测试系统的数学模型,将齐格勒-尼科尔斯方法应用于Dymola仿真软件来确定合理的比例积分(PI)参数,其实现过程包括在保证其他元件参数不变的情况下给气路膨胀阀以阶跃激励,再断开阶跃激励给系统添加PI控制器,由此总结出了各个PI参数对排气压力、吸气过热度、吸气压力和过冷度的影响规律。结果显示:排气压力或吸气过热度超调时适当增大比例增益或减小积分增益的设定值、振荡时适当减小积分增益设定值、吸气压力超调时适当减小比例增益设定值、稳定时间过长时增大比例增益或减小积分增益设定值、过冷时适当减小比例增益和积分增益,都将有利于系统的PI控制。该结果可为工程中的PI参数整定提供参考。     

几种中高温热泵混合工质的理论研究

在冷凝温度80～120℃的温度区间内,采用CSD状态方程,对4种混合工质BH01-04进行理论循环性能研究,并与R114进行对比。研究表明,BH01-04这4种工质的COP和单位容积制热量均高于R114,压比和压缩机排气排温高于R114,综合性能优于R114。4种工质中,BH01性能最好,只是压缩机排气温度稍高;BH03的性能与R114较为接近。     

过热度和高压压力对跨临界CO2汽车空调系统的影响

为对跨临界CO2空调系统进行优化设计,考虑压缩机绝热效率随压比的变化,分析了过热度、气体冷却器出口温度以及高压压力等对系统性能系数(COP)的影响,并与不考虑压缩机绝热效率随压比变化的情况进行了对比.结果表明系统存在最佳高压和最佳过热度;最佳过热度随着气体冷却器出口温度的提高而增大;气体冷却器和压缩机效率是影响系统性能的主要因素;在较大高压压力下,与气体冷却器和压缩机效率相比,过热度的影响可以忽略不计.     

过热度和高压压力对跨临界CO2汽车空调系统的影响

为对跨临界CO2空调系统进行优化设计,考虑压缩机绝热效率随压比的变化,分析了过热度、气体冷却器出口温度以及高压压力等对系统性能系数(COP)的影响,并与不考虑压缩机绝热效率随压比变化的情况进行了对比。结果表明:系统存在最佳高压和最佳过热度;最佳过热度随着气体冷却器出口温度的提高而增大;气体冷却器和压缩机效率是影响系统性能的主要因素;在较大高压压力下,与气体冷却器和压缩机效率相比,过热度的影响可以忽略不计。     

小型制冷机组制冷剂替代研究动态简述

通过对已有R32、R290、HFO-1234yf及其混合物的研究报告进行汇总,分析对于这类制冷剂在HVACR领域的应用前景及需要解决的问题。R32、R290和HFO-1234yf可作为R410A、R22和R134a的替代物,机组测试性能与原有制冷剂系统相当,但有一定的可燃性,需要对其使用进行规范。HFO-1234yf、HFO-1234zeR32混合物属于非共沸制冷剂,存在温度滑移,在HVACR领域的应用处于研究初始阶段。     

混合制冷剂R134a/R600a与矿物油互溶性的实验研究

对混合制冷剂R134a/R600a与矿物油组成的混合物,在气-液相平衡时的温度和压力进行了测量.在R600a的质量分数为8.7%～28.6%的范围内,对R134a/R600a组成的混合制冷剂与矿物油的互溶性进行了实验研究,得到了当矿物油与制冷剂完全溶解时,混合制冷剂/油的饱和温度-压力曲线.实验结果表明:矿物油在混合制冷剂中的溶解度只与它和R600a的质量比有关.随着矿物油与R600a质量比的增加,临界互溶温度逐渐上升;与无矿物油的混合制冷剂相比,矿物油与混合制冷剂互溶后,其饱和压力有所下降.     

制冷空调用涡旋压缩机数学模型

为研究涡旋压缩机结构对制冷空调系统性能的影响,建立了适用于制冷空调仿真的涡旋压缩机的分布参数简化模型。推导出适宜于任意渐开线初始角的包含吸气、压缩和排气全过程的分段函数形式工作腔容积模型和泄漏面积模型;统一考虑工作过程中的泄漏和排气,建立了基于能量守恒、质量守恒和实际气体状态方程的涡旋压缩机模型,并用四阶Ronge-Kutta法求解。将模拟计算的压缩机功耗和质量流量与Winandy的试验结果进行对比,结果表明,该模型能够准确地描述涡旋压缩机的吸气预压缩、压缩泄漏以及排气过压缩等详细工作过程。该研究为涡旋压缩机及其制冷系统的性能研究提供了有效工具。