冰箱空调替代制冷剂的研究进展(下)

在对空调制冷剂HCFC22替代现状进行分析的基础上，着重讨论了西安交通大学在空调替代制冷剂包括HFCs混合工质、醚类及其混合物等方面的研究进展．通过对现有替代制冷剂的性能分析，并考虑环境安全性能，认为课题组提出的HFCs混合工质HFC32／HFC125／HFC152a作为家用空调器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．     

制冷剂HFC32/HFC125/HFC152a的热力学性能分析

针对制冷剂HCFC22的替代问题，提出了一种适用于家用空调的新型混合制冷剂HFC32／HFC125／HFC152a．在制冷剂热物性计算软件REFPROP7．0的基础上，开发了制冷剂热物性的计算程序并计算得到了制冷剂HFC32／HFC125／HFC152a的压焓图．通过新混合制冷剂与R407C、R410A、HCFC22等空调制冷剂性能的计算比较，发现新工质不仅容积制冷量接近HCFC22，可以实现灌注式替代，而且制冷系数高于现有的这些空调工质，可以提高节能效率．同时，新工质的臭氧衰减指数为0和温室指数接近于0，可满足环保要求，尽管属于微弱可燃物质，但可以保证安全运行，是一种潜在的理想替代制冷剂．     

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。     

可替代R12的二元混合工质的理论与实验研究

HFCs被认为可以作为CFCs的长期替代工质，但使用HFCs会加剧温室效应，本文通过理论分析认为HFCs的温室效应完全可以通过提高此类工质的能效比来减弱，并筛选出几种有望替代R12的纯质及二元混合工质进行了理论分析和模拟计算，选择R134a和几种不同配比的R32／R134a二元混合工质进行了模拟冷水机组运行工况的制冷循环实验。结果表明一定配比的非共沸二元混合工质R32／R134a可以替代R12应用于冷水机组以及与冷水机组工况相娄似的中小型冷藏库．     

PR方程结合UNIFAC法推算HFCs二元混合工质气液相平衡

用PR方程分别结合混合法则以及UNIFAC基团贡献法计算HFCs二元混合工质气液相平衡时的过余亥姆霍兹自由能AE,来推算混合法则中的相互作用系数kij,实现使用PR方程结合混合法则推算HFCs二元混合工质气液相平衡.经13种HFC二元混合工质实验数据验证,对于压力和气相摩尔组分的推算精度能够满足工程需要.     

新型共沸混合工质HFC134a／HFC152a在冰箱上的应用

提供了在冰箱上应用新型共沸混合工质ＨＦＣ１３４ａ／ＨＦＣ１５２ａ的热力学分析和实验研究。相平衡计算表明，新制冷剂是一种共沸混合物，热力学分析和实验研究表明，新型共沸混合工质ＨＦＣ１３４ａ／ＨＦＣ１５２ａ与原制冷剂ＣＦＣ１２相比有着相似的热工性能，在合适的成分下，有一定的节能效果。文中还对新型共沸混合工质ＨＦＣ１３４ａ／ＨＦＣ１５２ａ应用于冰箱时可能存在的可燃性和充灌问题进行了讨论。     

HFC混合物二元交互作用系数的关联与推算

结合Peng-Robinson（PR）方程与已有的实验数据对氢氟烃混合物（HFCs）二元混合工质进行了气液平衡计算，关联得到相关体系的二元交互作用系数。在此基础上建立了二元混合物交互作用系数的推算模型，该模型能近似给出多种HFC任意二元混合的交互作用系数，由此交互作用系数计算的气液平衡压力误差一般在2％内，能满足工程需要。     

R1234ze/R32混合工质冷藏集装箱循环性能分析

针对冷藏集装箱制冷机组普通HFCs(氢氟碳化物)存在的不环保、无法直接替代等问题,提出一种新型混合工质DN01(R1234ze/R32的质量比为85:15).建立该工质的热力循环模型,基于Matlab计算平台,调用Refprop物性参数,编制混合工质计算程序,结合国家标准,对新的混合工质进行变工况计算,并与已有的工质R...     

几种环保制冷剂爆炸极限实验研究与估算

通过实验研究提供了R125与6种HFC、HC制冷剂混合物的爆炸极限变化曲线图.建立了混合工质爆炸极限与临界抑爆浓度的计算模型;与爆炸极限曲线图相结合,对含有不可燃组元混合工质的爆炸极限进行较为准确的估算.结果可作为评价所研究混合工质的可燃性或指导爆炸极限测试的依据.     

核电站空间系统HCFC22冷水机组替代工质性质的研究

以核电站大型空调系统替代工质冷水机组的国产化为背景,考虑以HFC134a作为HCFC22替代工质的主要选择对象,对HFC134a和HCFC22的物理性质,、循环特性和系统特性进行了详细的比较和研究,在此基础上对采用替代工质时存在的技术问题进行了讨论。     

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。     

HFC二元混合物表面张力关联式

氢氟烃 (HFC)混合物作为长期性的制冷剂替代物 ,其表面张力数据对于制冷空调设备的设计计算十分重要。该文综合国际上现有的混合物表面张力的实验数据 ,给出了HFC二元混合物统一形式的表面张力关联式 ,可以在广阔的温度范围内高精度地再现实验数据 ,还能精确计算相关纯工质的表面张力。与现有的混合物关联式进行了比较分析。该文所提供的表面张力关联式的计算精度可满足工程应用     

HFC-152a致冷剂气体水合物结晶过程的实验研究

对HFC－152a致冷剂气体水合物结晶生成过程进行了实验研究，研究了外界环境温度对水合物结晶引导时间的影响，通过数据分析，得到了引导时间与环境温度的依变关系。对HFC－152a体气水合物结晶生成过程进行了可视化实验研究，得到了外界不同温度条件下的水合物结晶过程图像，对生成过程图像进行分析，认为水合物是通过局部随机成核，已成核部分诱导临近区域进而扩展至整个两相接触界面形成的。     

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。     

制冷热泵装置毛细管组件及其应用特性研究

研究一种新型结构的毛细管组件,可克服传统毛细管流量变化单一的缺点,并通过优化设计其结构,使其具有较灵活的流量变化特性.采用均相流模型,对普通毛细管与毛细管组件在变工况、变工作模式下的流量变化规律进行了对比计算.计算表明,毛细管组件可较好地满足制冷热泵装置流量变化的需求.建立R22制冷热泵实验装置,对毛细管组件的应用特性进行了实验研究.结果表明,在典型工况下,当制冷负荷和制热负荷不同时,毛细管组件能提供不同的制冷剂流量,与相应的冷热负荷相匹配.     

用HFC 32／HFC 125／HFC 134a替代HCFC 22的理论计算与分析

选用ＣＳＤ状态方程、合适的混合法则及其相互作用系数，对替代ＨＣＦＣ－２２的三元混合工质ＨＦＣ－３２／ＨＦＣ－１２５／ＨＦＣ－１３４ａ进行了热力性质计算误差分析表明计算结果达到一定的精度，在此基础上进行了理论循环计算、分析和比较．所有计算均编制程序在计算机上进行     

冰箱回热毛细管计算模型

在分析现有的冰箱毛细管主要计算模型的基础上,针对冰箱毛细管实际应用情况,建立了冰箱回热毛细管六段流阻模型.该模型充分考虑了回气管与毛细管回热长度以及毛细管进出口截面突变的影响,并对冰箱回热毛细管在三种不同工况下的性能进行了模拟,研究了冷凝温度、蒸发温度、以及毛细管相对位置对毛细管工作性能的影响,结果显示冷凝温度对回热毛细管内的制冷剂流动特性影响最大.     

HFC-227ea热力学物性的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟算法研究了七氟丙烷 (HF C-2 2 7ea)的热力学物性。通过将 HFC-2 2 7ea作为极性的两质点 L ennard-Jones流体处理建立了相应的势能模型。利用等温等压系综 +测试粒子 (NPT+ Test Particle)算法对 HF C-2 2 7ea的气液相平衡性质、过冷液和过热蒸气性质进行了模拟。模拟结果与美国国家标准研究所 (NIST)的数据库的最大相对偏差分别在 1.3 % (单相区 )和 1.6% (气液平衡区 )以内 ,表明该模拟方法已可用于物性的预测和工程实际