含油超臨界CO-,2-冷卻換熱理論與實驗研究.pdf

1、采用自然工質(zhì)CO2的跨臨界循環(huán)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，而提高CO2跨臨界制冷循環(huán)系統(tǒng)性能是推廣此技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。本文通過理論分析和實驗研究相結(jié)合，重點分析了CO2專用潤滑油PAG及CO2/PAG混合物性能、超臨界CO2冷卻換熱的機理、新型氣體冷卻器換熱性能及其對CO2跨臨界水-水熱泵循環(huán)系統(tǒng)性能的影響。 ⑴對潤滑油基本參數(shù)的不同計算公式進行了分析，利用已知潤滑油烷基苯的數(shù)據(jù)，提出了便于工程應(yīng)用的合成潤滑油基本參數(shù)的新通用計算公式

2、。在少量已知的潤滑油PAG物性數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過修改潤滑油物性經(jīng)驗公式，得出PAG物性的新計算公式。 ⑵利用潤滑油與制冷劑混合物物性計算公式對超臨界CO2/PAG混合物物性進行了計算分析；同時還利用聚集態(tài)理論和非平衡熱力學對臨界區(qū)物性的特殊性進行了分析，結(jié)果表明臨界區(qū)分子聚集行為變化較為顯著是臨界區(qū)物性劇烈變化的主要原因。 ⑶分析了潤滑油對制冷系統(tǒng)的影響。利用連續(xù)性方程和動量方程計算分析了換熱管內(nèi)壁上的當量油膜厚度分布。并

3、根據(jù)提出的氣體冷卻器的新?lián)Q熱模型，對氣體冷卻器的性能進行了計算分析。根據(jù)計算分析結(jié)果，提出了氣體冷卻器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，并設(shè)計加工出新型實驗用氣體冷卻器。新型實驗用氣體冷卻器不僅能夠減小換熱管內(nèi)壁上的油膜厚度，減小熱阻，而且還能強化了兩側(cè)流體的對流換熱效果，在很大程度上，提高了氣體冷卻器的整體換熱性能。 ⑷通過實驗研究對CO2新型實驗用氣體冷卻器性能進行了分析，發(fā)現(xiàn)新型實驗用氣體冷卻器換熱性能較好。同時還對帶膨脹機或節(jié)流閥的CO2跨臨