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跨临界热泵系统中活性炭喷射器的特性研究

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020/09/14 12:46:59 * 浏览: 0
跨临界热泵系统活性炭喷射器特性的研究摘要:在自行开发的跨临界CO2热泵热水器试验台上,通过调度中的阀门开度来控制活性炭喷射器的进,出口压力和温度。研究活性炭喷射器的系统更改流量,喷发系数,压缩比和功率的规则。测试结果表明,共同增加工作流体压力和喷射流体压力可以促进活性炭喷射器的工作功能,而降低工作流体压力或增加喷射流体压力可以促进活性炭喷射器的操作完善。大功率活性炭喷射器的开发是优化跨临界CO2热泵系统的关键要素。简介自从lorentzen提出使用天然工作流体代替cfcs和hcfcs来解决温室效应和臭氧层破坏以来,二氧化碳以其热物理性质和环境友好性已成为热泵热水器中的热门话题[1]。国内外专家的研究表明,[2-3],活性碳喷射器参与跨临界二氧化碳热泵系统,一方面可以利用来自气体冷却器的高压二氧化碳流体,需要减压以排出并提高蒸发器的低压。二氧化碳流体可以减少膨胀过程,节省并丢弃。另一方面,它可以减少进入蒸发器前两相的二氧化碳流体的干燥度。活性炭喷射器是跨临界二氧化碳热泵系统的关键组件之一。其结构和功能的质量将直接影响所有热泵系统的稳定性以及性能系数的进步[4]。在本文中,在自行开发的跨临界CO2热泵热水器测试台上,调度系统中的阀门开度控制着活性炭喷射器的进,出口压力和温度,以研究流量,喷发系数,压缩比和活性炭喷射器的功率。规则。 1活性炭喷射器活性炭喷射器利用射流的湍流扩散将两种压力不同的流体相互混合,并进行能量交换,从而在其出口处形成中等压力的混合流体。活性炭喷射器有两种方案,经典的热力学和空气动力学[5]。根据热力学的第一和第二规则,传统的经典热力学方法选择经典的热力学来计算活性炭喷射器绝热膨胀过程和收缩过程的最终状态参数。其物理模型使用经典热力学中描述的热过程,喷嘴的长度,扩散器的长度和出口的直径通常由经验方法确定。气体动力学方法基于气体动力学理论,遵循能量和质量守恒的基本规则,并引入了等熵速度和降速等动力学函数。在计划过程中考虑喷嘴和扩散器的功率。利用工作流体和喷射流体的速度系数对内部活动过程进行合理的校正。与经典的热力学方法相比,该方案的合理性有了较大的进步。如今,空气动力学方法被认为是活性炭喷射器程序中更为精确的方法。前苏联的《活性炭喷射器》一书[6]是有关利用空气动力学研究活性炭喷射器的方案和功能的经典著作。在活性炭喷射器方案的过程中,本文将参考本文档建立活性炭喷射器。该装置的一维项目模型,活性炭喷射器的示意图和项目参数如图1和表1所示。 1.喷发系数和压缩比是评估活性炭喷射器性能的主要参数。功率是评估活性炭喷射器完整性的主要参数。有关功率公式,请参阅升实体[6]。丢弃量越小,具体表达式如下2实验2.1测试设备测试设备的流程示意图以及主要的温度,压力,流量和功率测量点如图2所示。测试系统主要由压缩机,气体冷却器,活性炭喷射器,蒸发器,气液分离器,节能阀和安全阀。压实机型号为tcs340 / 4-d co2压实机,理论排量为3.5m3·h-1。气体冷却器采用螺旋槽管式热交换器,蒸发器采用套筒逆流式热交换器。内管的活性介质是二氧化碳,外管的活性介质是水。通过改变管道阀的开度来分配冷却水和冷冻水系统的水流量,并通过温度控制器控制加热棒的功率来分配水温。测试系统使用铜常数热电偶进行温度测量。温度测量连续设置在±0.5℃。压力测量使用gedruckptx7517高精度压力传感器,量程为0-16mpa,测量精度为0.2%s,并且测量co2质量流量。 emersonmicromotion高精度f系列质量流量计,量程为0〜0.2kg·s-1,测量精度为读数的0.1%,水流量选用玻璃转子流量计,测量精度为2%fs,功率压实机的制造商选择zw5435系列三相数字功率计用于测量,测量精度为0.5%fs。