纳米制冷剂冰箱性能的实验研究

R134a/TiO2纳米制冷剂是一种新型的制冷工质。在依据国家标准(GB/T8059.1~3-1995)搭建了新的冰箱实验台的基础上,将不同配比的纳米制冷剂直接充灌到R134a冰箱中,对冰箱的运行可靠性及制冷性能进行了全面的实验研究和分析。实验结果表明:R134a/TiO2纳米制冷剂在冰箱制冷系统中能正常安全运行,其耗电量和冷冻速度均优于纯R134a,其中TiO2纳米颗粒浓度为10 mg/L时性能最佳,可节能7.43%;在不改变冰箱结构的条件下,使用纳米制冷剂作为制冷工质是可行的,并且是一种很有前途的节能手段。     

三氟甲醚作为冰箱制冷剂的理论分析

对氟化醚类工质三氟甲醚（HFE143a）用作冰箱制冷剂进行了全面的理论分析，比较了新制冷剂HFE143a与冰箱制冷剂CFC12、HFC134a、HC600a和HFC152a／HCFC22等的基础热物理性质，对它们的冰箱标准工况制冷循环性能和变工况制冷循环性能进行了详细的理论计算及分析，新制冷剂HFE143a的制冷性能与CFC12和HFC134a的制冷性能基本相似，而耗指标却优于它们，所以适应更高环境保护的要求，完全适合做新一代的冰箱制冷剂。     

R500制冷剂的冰箱热工性能试验研究

介绍了以 Ｒ５００代替 Ｒ１２作制冷剂的冰箱的热工性能试验情况，分别给出了有关制冰能力、冷却速度与耗电量等方面的对比结果，用红外热像仪拍摄了冷凝器的对比温度分布，最后还对 Ｒ５００的合适灌注量及启动性能进行了探讨。试验结果表明，作为一种过渡性措施，采用Ｒ５００代替Ｒ１２是可能的，冰箱的系统、部件以及滑油等均无需作大幅改动，而且制冰能力和冷却速度还可加大加快，耗电量还略降低，ＣＯＰ有所提高。     

冰箱空调替代制冷剂的研究进展(上)

在简单介绍制冷剂的发展历史和评价方法的基础上，从应用的角度对国内外冰箱制冷剂CFC12的替代现状进行了较为全面的分析，并着重讨论了西安交通大学在冰箱替代制冷剂包括HFCs混合工质、醚类及其混合物等方面的研究进展．通过对现有冰箱替代制冷剂的热力学性能分析，并考虑环境安全性能，认为课题组提出的HFCs混合工质HFC152a／HFC125作为冰箱制冷剂具有非常明显的优点，是潜在的理想环保节能替代制冷剂。     

并联双循环风冷冰箱冷冻/冷藏切换时制冷剂迁移研究

针对并联双循环风冷冰箱在冷冻/冷藏切换时的制冷剂迁移特性进行了实验研究,该冰箱主要由压缩机、蒸发器、节流装置及冷凝器组成。冷藏、冷冻空间分别拥有独立的蒸发器、风机及主风道,冷藏、冷冻室有各自的感温包。依据蒸发器温度变化,冷冻向冷藏切换时的制冷剂迁移过程依次分压力平衡、制冷剂迁出冷冻蒸发、制冷剂迁移至冷藏蒸发这3个阶段。研究表明:阶段1,低压压力由冷冻蒸发压力向冷藏蒸发压力攀升;阶段2,冷藏蒸发器内基本无两相段,制冷量较少;阶段3,冷藏蒸发器出现稳定的两相段,且两相段长度不断增大,制冷量逐渐增多;冷冻向冷藏切换的过渡过程时长约为冷藏运行的23%,耗电量为20%,获取的冷量仅约3.4%,即存在较大的制冷剂迁移损失;冷藏向冷冻切换的过渡过程对冰箱整体性能几乎无影响。该结果可为风冷变频多门冰箱设计提供参考。     

制冷循环性能测试装置制冷剂R22替代研究

对工程热力学实验之制冷循环性能测试装置的R22制冷剂替代进行理论热力循环计算与物性分析,确定R290作为直接充灌绿色环保制冷剂替代候选,未更换其它部件并进行试验,研究表明:R290替代R22后,制冷剂充注量约为59.3%,降低了R290泄露爆燃危险;单位质量压缩耗功、单位质量制冷量及COP均提高,但由于制冷剂质量流量下降,故R290时压缩机耗功较小,而制冷量及COP较大;有回热制冷循环比无回热时压缩机耗功、制冷量及COP均提高,而制冷量及COP提高更多,因此回热有利。通过大学生创新实践,丰富了实验装置的功能、提高了学生对制冷系统的理解和操作能力,及对环保、节能和创新的意识。     

西安交通大学"十五"重大科技成果推介之四环保节能型混合制冷剂的研究及其在冰箱中的应用

完成单位:西安交通大学获奖成员:刘志刚承勇何茂刚陈哲华吴江涛姬存慧刘咸定张靖强阴建民任敏志获奖等级:2003年国家科技进步奖二等奖本项目是关于制冷领域的前沿课题,它独立提出采用混合物HFCl52a/HCFC22和HFCl52a/HFCl25代替原制冷剂CFCl2,生产环保节能型冰箱,项目围绕环保节     

新一代长期绿色环保制冷剂——THR02

为保护臭氧层，《蒙特利尔议定书》规定ＣＦＣ－１２为首批禁用物质，因此，寻找其替代物的工作日益紧迫。针对目前各种替代物的不足之处，运用多目标决策分析方法，筛选出一种新的绿色环保制冷剂“清华２号”（ＴＨＲ０２），其热物理性能和循环参数与ＣＦＣ－１２非常接近，并进行了压缩机、润滑油和冰箱的性能试验以及循环的变工况模拟分析。结果表明ＴＨＲ０２具有以下特点：不破坏臭氧层，温室效应低，不燃无毒，适用于原制冷系统、压缩机与冷冻油，热工性能好，可直接灌注，长期替代ＣＦＣ－１２，且可进一步替代ＨＦＣ－１３４ａ。     

二甲醚喷雾特性的研究

采用高速摄影和激光阴影法在压力容弹中研究了喷油启喷压力、环境介质的密度、喷孔直径等参数对二甲醚喷雾特性的影响,并与柴油的喷雾特性进行了对比,结果表明：二甲醚的喷雾贯彻度小于柴油,喷雾锥角比柴油大;随着环境介质密度的增加,二甲醚的喷贯穿度减小,喷雾锥角增大;随着喷孔直径原增大,喷雾贯穿度和喷雾锥角均增大;当喷嘴启喷压力在10．0－15．0MPa之间变化时,二甲醚的喷雾贯穿度和喷雾锥角等特性没有变化。     

电磁直接驱动式二甲醚喷射器特性试验

利用FJ-600瞬态喷射率测量仪，对一种电磁直接驱动式二甲基醚喷射器的喷射特性进行了试验，发现该喷射器在一定的工作范围内，存在着循环供油量随燃料喷射压力减小或喷射背压增大而增大的现象．这一现象将会影响发动机的燃料控制精度，进而影响发动机的燃烧与排放性能．分析确定，出现上述现象的主要原因在于喷射压力和喷射背压直接影响喷射器针阀的起落运动，造成针阀开启截面和实际开启持续期的明显变化，从而导致循环供油量的变化．提高喷射器的电磁驱动力，增加回位弹簧的刚度，将有利于改善此喷射器循环供油量特性．     

利用工质设计实现制冷热泵近卡诺循环的分析

对利用适宜的循环工质实现蒸气压缩式制冷热泵近卡诺循环进行了分析，包括基本思路、可行性分析、典型工质及其特性，并在相同设备条件和工作温度下，对近卡诺循环制冷热泵和普通循环制冷热泵（R22为工质）的效率进行了计算比较，最后对进一步需做的工作进行了探讨。     

二甲醚热力学性质的计算

利用现有的二甲醚气相状态方程、饱和气液密度方程、蒸气压方程、理想气体定压比热容等方程,计算得到了二甲醚的饱和液体熵和饱和气体熵.从气相维里方程出发,结合Clapeyron方程计算得到了二甲醚的饱和蒸发焓.采用偏差函数法及陈则韶教授提出的饱和液体焓推算公式,计算出了二甲醚的饱和气液焓和临界焓值.最后,开发了二甲醚热力学性质的计算程序,并得到了从235 15K至临界点的二甲醚饱和热力学性质表,计算结果的精度在±2%内,可为工程实际应用提供服务.     

二甲醚发动机中燃料与橡胶密封件的相容性研究

为了解决二甲醚燃料在发动机中的密封问题,开展了二甲醚燃料与橡胶密封件的相容性研究.分析了橡胶在二甲醚中溶胀的化学机理,并选出具有不同极性的橡胶材料进行耐二甲醚溶胀及溶胀前后拉断强度、拉断伸长率、硬度等力学性能的对比试验.试验发现:在含润滑添加剂(植物油)的二甲醚燃料中经过 72 h浸泡后,氟橡胶和丁腈橡胶的溶胀率和力学性能变化均比氟硅橡胶显著;氟硅橡胶在更长时间(40 d)的燃油浸泡后溶胀率最低,力学性能几乎没有变化.试验结果表明,氟硅橡胶可以很好地满足二甲醚发动机对橡胶密封件的要求.     

利用分子理论估算二甲醚的热物理特性参数

为了对二甲醚喷雾及燃烧过程进行数值模拟，根据分子理论对二甲醚的气化潜热、表面张力、导热系数和扩散系数等热物理参数与温度的关系式进行了估算，并对其误差也进行了估算，同时，把其他已知的二甲醚热物理特性参数，包括表面蒸气压和粘性系数等进行了归纳，估算获得了相当好的准确性，误差大约在5％～10%之间，完全可以满足二甲醚喷雾和燃烧过程数值模拟的要求，分子理论还为其他未知燃料热物理特性的获取提供了一种新的途径。     

合成二甲醚催化剂C207-HZSM-5的研究

采用共沉淀沉积法制备了一种适用于富碳合成气一步法合成二甲醚(DME)的高活性催化剂C207-HZSM-5。考察了催化剂配比、还原条件、反应温度等对催化剂性能的影响,并采用程度升温还原(TPR)方法及XRD表征,对催化剂的还原性能及催化剂氧化态、还原态、反应后的物相结构进行了分析。结果表明,还原时,低升温速率有利于催化剂活性的提高。在p=3MPa、T=280℃、空速为3000mL/(g·h)条件下,CO转化率为66.03%,DME收率为45.5%,接近其热力学平衡值。结合活性评价结果及不同还原温度下的XRD结果得出,Cu+是催化剂的主要活性物种。TPR结果表明,还原分两步进行,即165℃处的Cu2+还原至Cu+过程,和175℃处的少量的Cu+还原至Cu0过程。     

二甘醇二甲醚的合成研究

从二甘醇出发，经氯化反应、Ｗｉｌｉａｍｓｏｎ反应等两步反应，合成二甘醇二甲醚．每一步反应都选择了两种方法进行比较，确定出了较优的反应操作条件     

液化石油气中二甲醚含量分析方法研究

采用日本岛津公司的GC-14 B气相色谱仪,对液化石油气中二甲醚的含量的检测方法进行了积极的实验与探索,采用外标法对掺混二甲醚的液化石油气进行定性分析和定量分析,该方法操作简单,实用性强,重复性好,保证了测试结果的准确度和精密度.