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过冷蒸发型吸收—压缩复合制冷循环的理论与实验研究

作　者: 唐鹏武
导　师: 陈光明
学　校: 浙江大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 过冷蒸发吸收循环压缩循环复合循环数值计算实验研究性能
分类号: TB651
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 75次
引　用: 1次
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内容摘要

随着能源危机的日益加剧,各国纷纷开始重视太阳能热、地热能、工业余热废热等低品位能源的开发利用。在此进程中,驱动热源温度要求低、循环性能高的吸收-压缩复合制冷循环受到了人们的极大关注。然而一般的吸收-压缩复合制冷循环多采用相同的工作介质,在一定程度上影响了吸收和压缩制冷各自特点的发挥。为此,本论文对一种新型吸收-压缩复合制冷循环进行了理论和实验研究。研究内容主要包括：(1)阐述了论文研究背景,追溯吸收式制冷技术的发展历史,分析得出吸收-压缩复合制冷循环适合于低品位能源的开发利用,并简要介绍了吸收-压缩复合制冷循环的国内外研究现状。(2)采用Visual Basic语言自行编制程序计算了新型吸收-压缩复合制冷循环的热力学性能,分析了发生温度、蒸发温度、冷凝温度、加热量、制冷量对新型复合循环性能的影响,并将其性能与传统压缩式制冷循环作了比较。(3)在热力计算的基础上,对新型吸收-压缩复合制冷系统各部件进行了结构设计和选型计算,并搭建了新型复合制冷系统实验装置及其测试系统。(4)为了更深入的掌握新型吸收-压缩复合制冷系统的性能特点,并对理论模型计算结果进行验证,开展了一系列实验研究。实验内容包括传统吸收制冷系统、新型吸收-压缩复合制冷系统及传统压缩制冷系统性能的实验研究,最终将复合制冷系统的性能与传统压缩制冷系统的进行了对比。理论模型计算和实验结果证明,新型复合制冷循环的吸收子系统循环产生的冷量用于过冷压缩子系统循环的制冷剂液体,从而使得吸收子系统循环产生的低品位冷量等量的转变成了复合循环输出的高品位冷量。因此,在单位制冷剂耗功相同的情况下,新型复合循环的制冷量比传统压缩式循环大,复合循环的性能系数也高。回热器的设置,回收了一部分压缩机排气的余热,减少了新型复合循环对加热量的需求,有效地提高了循环性能。此外,与传统吸收式制冷循环相比,新型复合循环对驱动热源温度的要求降低。实验过程中,当热水进口温度降低到64.4℃时,新型复合制冷系统依然能够正常工作。综上所述可见,新型吸收-压缩复合制冷循环不仅能够大幅度减少空调电力负荷,还为太阳能热等低品位能源的高效利用提供了技术支持。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
主要符号表  9-11
目录  11-14
1 绪论  14-31
  1.1 课题研究背景  14-16
  1.2 吸收式制冷的发展历史  16-18
  1.3 吸收式制冷的发展现状  18-23
    1.3.1 工质对的发展现状  18-19
    1.3.2 吸收器的发展现状  19
    1.3.3 吸收式制冷循环的发展现状  19-23
  1.4 复合循环研究进展  23-29
    1.4.1 国外研究现状  23-26
    1.4.2 国内研究现状  26-29
  1.5 本文的研究目标、意义、内容和总体框架  29-31
    1.5.1 本文的研究目标和意义  29
    1.5.2 本文的研究内容  29-30
    1.5.3 本文的总体框架  30-31
2 新型吸收-压缩复合制冷循环的理论研究  31-47
  2.1 新型吸收-压缩复合制冷循环原理与特点  31-33
    2.1.1 新型吸收-压缩复合制冷循环原理  31-32
    2.1.2 新型吸收-压缩复合制冷循环特点  32-33
  2.2 新型吸收-压缩复合制冷循环的数学模型  33-37
  2.3 循环热力学性能计算与分析  37-42
    2.3.1 新型复合循环性能计算方法和步骤  37-40
    2.3.2 传统吸收和压缩循环性能计算方法和步骤  40-42
  2.4 计算结果与讨论  42-45
  2.5 本章小结  45-47
3 新型吸收-压缩复合制冷系统实验装置的研制  47-66
  3.1 实验系统的设计  47-62
    3.1.1 吸收子系统的热力计算  48-51
    3.1.2 压缩子系统的热力计算  51-53
    3.1.3 系统部件选型  53-62
  3.2 实验原理与实验装置  62-64
  3.3 数据测量、采集与控制系统  64-65
    3.3.1 测量装置  64
    3.3.2 数据采集与控制系统  64-65
  3.4 本章小结  65-66
4 新型吸收-压缩复合制冷系统的实验研究  66-85
  4.1 实验准备  66-68
  4.2 实验研究内容  68-69
  4.3 实验结果和分析  69-82
    4.3.1 传统吸收制冷系统的性能研究  69-71
    4.3.2 新型吸收-压缩复合制冷系统的性能研究  71-78
      4.3.2.1 发生温度对复合系统性能的影响  71-73
      4.3.2.2 压缩子系统冷凝温度对复合系统性能的影响  73-76
      4.3.2.3 蒸发温度对复合系统性能的影响  76-78
    4.3.3 新型复合系统与传统压缩系统的性能对比  78-82
      4.3.3.1 发生温度对系统性能的影响  78-79
      4.3.3.2 冷凝温度对系统性能的影响  79-81
      4.3.3.3 蒸发温度对系统性能的影响  81-82
  4.4 实验结果误差分析  82-83
  4.5 本章小结  83-85
5 结论与展望  85-88
  5.1 研究成果  85-86
  5.2 主要创新点  86-87
  5.3 研究展望  87-88
参考文献  88-94
攻读硕士期间取得的成果  94-95
致谢  95-96

过冷蒸发型吸收—压缩复合制冷循环的理论与实验研究

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