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跨临界CO_(2)内部过冷并行压缩制冷系统热力学分析与应用评估
1
作者 张凯钰 杨俊兰 +1 位作者 王天宇 李梦希 《可再生能源》 北大核心 2025年第9期1180-1188,共9页
为改善商超用CO_(2)制冷系统的性能,文章构建了加入内部过冷器的并行压缩制冷系统,通过仿真研究高压压力及环境温度对系统性能的影响,并从能源效率、经济性和环保性3个方面对制冷系统进行了综合分析。结果表明:内部过冷并行压缩制冷系... 为改善商超用CO_(2)制冷系统的性能,文章构建了加入内部过冷器的并行压缩制冷系统,通过仿真研究高压压力及环境温度对系统性能的影响,并从能源效率、经济性和环保性3个方面对制冷系统进行了综合分析。结果表明:内部过冷并行压缩制冷系统的低温制冷性能优越,系统最优高压压力约为10 MPa;与基础增压制冷系统和并行压缩制冷系统相比,最优COP分别提升了53.8%和32.7%,改善效果明显;在炎热地区,CO_(2)制冷系统的年性能系数偏低,采用内部过冷并行压缩的形式可显著提高制冷性能。当城市电价为最主要影响因素时,该系统的全生命周期成本及年度收入需求均在昆明最小,广州最大。该系统的总等效变暖效应相较于其他制冷系统降低了6.8%~16.2%。 展开更多
关键词 跨临界co_(2)制冷 并行压缩 内部过冷 年性能系数 全生命周期 总当量变暖影响
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跨临界CO_(2)制冷热泵系统理论研究及应用现状
2
作者 舒歌群 王琦 田华 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第9期886-903,共18页
CO_(2)作为大自然存在的物质,在制冷热泵系统中扮演绿色、低成本工质的角色,跨临界CO_(2)系统具有节能潜力高、冷热联供性能出色、安全和变工况适应性强等优势而受到广泛关注,是引领未来制冷热泵领域发展的重要技术之一.本文总结了跨临... CO_(2)作为大自然存在的物质,在制冷热泵系统中扮演绿色、低成本工质的角色,跨临界CO_(2)系统具有节能潜力高、冷热联供性能出色、安全和变工况适应性强等优势而受到广泛关注,是引领未来制冷热泵领域发展的重要技术之一.本文总结了跨临界CO_(2)制冷热泵系统在热力学分析方法、系统动态仿真及实际应用3方面的研究现状,重点分析了循环构型优化的能效提升方案、系统动态控制策略及应用案例.介绍了提升系统能效的关键热力过程优化方法,针对节流、压缩和换热过程,对比了增设引射器、双级/平行压缩机、双温蒸发等提效方案,系统性能系数(COP)提升率为2.8%~63.7%,跨临界CO_(2)冷热联供系统综合COP最高达7.22,可广泛应用于建筑、食品加工等大温差冷热需求场景,但需要考虑系统的经济性.目前跨临界CO_(2)冷热联供系统已有应用案例,随着复杂构型的使用,系统动态控制难度提升显著,跨临界CO_(2)系统应用的优化方法正在向实时算法转变.因此,与储能、清洁能源等结合使用并辅以人工智能控制技术是跨临界CO_(2)系统的主要发展方向. 展开更多
关键词 co_(2) 跨临界系统 部件 动态控制 应用
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恒温运输车跨临界CO_(2)制冷热泵系统性能研究
3
作者 杨梦莹 宋昱龙 +1 位作者 王守国 曹锋 《流体机械》 北大核心 2025年第3期26-35,共10页
为了探究CO_(2)应用在轨道运输车辆热管理上的可行性,基于多物理仿真平台搭建了恒温运输车辆用跨临界CO_(2)制冷热泵系统,并通过试验验证了仿真结果,同时进一步对变工况下系统的排气压力和充注量进行了研究。结果表明,最优排气压力随着... 为了探究CO_(2)应用在轨道运输车辆热管理上的可行性,基于多物理仿真平台搭建了恒温运输车辆用跨临界CO_(2)制冷热泵系统,并通过试验验证了仿真结果,同时进一步对变工况下系统的排气压力和充注量进行了研究。结果表明,最优排气压力随着环境温度和室内换热器进风温度的升高而升高,本研究通过数据模拟的方法提出了以环境温度和进风温度为自变量的最优排气压力预测关联式;环境温度及进风温度均对系统的制冷剂充注量范围具有显著影响,全工况范围内系统的适充范围为3.2~6.1 kg;经合理设计和优化的恒温运输车辆跨临界CO_(2)制冷热泵系统,在宽温域工况范围内具有优异的性能,特别是在制热模式下,系统COP均达到3.2以上;优化后的恒温运输车热控系统在300 000 s内仅启停2次,实现了良好的动态温控响应。研究结果可为跨临界CO_(2)热管理技术在恒温运输车辆领域的推广提供理论依据。 展开更多
关键词 跨临界co_(2)系统 恒温运输车 排气压力随机预测 充注量综合优化
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带喷射器的跨临界CO_(2)热泵系统动态特性研究
4
作者 徐肖肖 何智梅 +2 位作者 郝云樱 张申 骆名文 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第9期914-922,共9页
带喷射器的跨临界CO_(2)热泵循环系统由两个耦合子循环组成,具有高度非线性特性,且喷射器对工况变化敏感,独特的热力学行为导致该系统动态响应较为复杂.针对上述问题,建立带喷射器的跨临界CO_(2)热泵系统的动态模型,模型中换热器采用有... 带喷射器的跨临界CO_(2)热泵循环系统由两个耦合子循环组成,具有高度非线性特性,且喷射器对工况变化敏感,独特的热力学行为导致该系统动态响应较为复杂.针对上述问题,建立带喷射器的跨临界CO_(2)热泵系统的动态模型,模型中换热器采用有限体积法构建空间离散化模型,喷射器采用基于实际气体的计算模型.并对该动态模型进行了验证,稳定后的模拟结果与实验数据基本吻合,其误差小于5%.通过MATLAB/Simulink求解计算,研究了内部参数(蒸发温度)及外部参数(冷却水流量)阶跃变化扰动下的系统各参数的动态响应.结果表明,相较于外部参数变化引起的动态响应,系统对内部参数的变化更为敏感,且响应初期系统压力出现逆向响应现象.当内部参数蒸发温度降低时喷射系数快速降低后达到稳定,升压比在蒸发温度较低时波动较大,随着蒸发温度提高,波动较小.蒸发温度从-0.45℃降至-4.80℃,喷射系数较初始工况降幅可达45.95%.而外部参数(冷却水流量)阶跃变化扰动对系统的制热系数(COPh)影响更为明显,当外部参数(冷却水流量)增加时,系统压力均下降,喷射系数总体呈下降趋势,系统制热系数增加.冷却水流量从3.3 L/min增至4.6 L/min时,系统制热系数增幅达13.86%.系统各部分耦合作用强烈,在相同操作工况下模型趋于稳定后的结果与实验结果的趋势一致,为改进带喷射器的跨临界CO_(2)热泵系统控制策略、增强系统稳定性奠定基础. 展开更多
关键词 喷射器 co_(2) 跨临界热泵循环 动态特性
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带喷射器的低温跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统性能 被引量：3
5
作者 傅兵 张良 +2 位作者 叶方平 焦兴蓉 杨玉麒 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期124-130,共7页
针对低蒸发温度下跨临界CO_(2)制冷系统实验研究较少的现状,设计搭建了带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷实验台,在蒸发温度为-33~-29℃,气冷器出口温度为30~40℃,高压压力为8.20~9.70 MPa的实验工况下研究制冷系统的性能变化,并将实... 针对低蒸发温度下跨临界CO_(2)制冷系统实验研究较少的现状,设计搭建了带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷实验台,在蒸发温度为-33~-29℃,气冷器出口温度为30~40℃,高压压力为8.20~9.70 MPa的实验工况下研究制冷系统的性能变化,并将实验结果与理论计算结果进行对比。研究结果表明:实验结果与理论热力学计算结果变化趋势一致,喷射器的应用可显著提升跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的性能,其对制冷系统COP的最大提升率可达29.37%;在实验工况下,带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的最优高压压力为8.80 MPa,对应的最优COP为1.63;带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的制冷量和COP随蒸发温度的升高而增大;气冷器出口温度对制冷系统的性能影响显著,随着气冷器出口温度从30℃升至40℃,制冷系统的COP降低61.4%。这些研究成果可为带喷射器的跨临界CO_(2)两级压缩制冷系统的研究提供参考。 展开更多
关键词 跨临界两级压缩 喷射器 低蒸发温度 co_(2) 制冷性能
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CO_(2)跨临界制冷系统新型分布式压缩循环研究
6
作者 吕亚亚 马国远 王磊 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期94-100,共7页
为了对CO_(2)跨临界蒸气压缩循环进行高效冷却并提升系统性能,提出分布式压缩循环系统(distributed compression cycle system,DCCS)。在DCCS中,气冷器出口的超临界CO_(2)不再被进一步过冷而是进行二次增压,并在常规热汇条件下进行放热... 为了对CO_(2)跨临界蒸气压缩循环进行高效冷却并提升系统性能,提出分布式压缩循环系统(distributed compression cycle system,DCCS)。在DCCS中,气冷器出口的超临界CO_(2)不再被进一步过冷而是进行二次增压,并在常规热汇条件下进行放热冷却。通过热力学计算DCCS在不同工况下的性能随二次增压比变化情况。结果表明:相对于基础系统,DCCS可有效提升系统性能,在气冷器出口温度不变时,最大制冷COP增幅在8.2%~10.76%之间,制冷量的增幅最高可达约26%。在蒸发温度不变时,最大制冷COP增幅在8.57%~13.51%之间。DCCS中理想的二次增压比要求并不高,且对于二次增压所增加的系统功耗相对于基础系统不会超过20%。相对于目前仅采取单一过冷技术的系统,DCCS在系统性能系数上仍具有优势。DCCS的提出为跨临界CO_(2)蒸气压缩循环系统的性能提升与完善提供了全新的方向。 展开更多
关键词 分布式压缩 co_(2) 跨临界 当量过冷 制冷循环
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新能源车辆跨临界CO_(2)热泵空调系统主要性能提升方法对比
7
作者 杨梦莹 丁静雯 +3 位作者 谢宏生 宋昱龙 曹锋 戴向阳 《制冷学报》 北大核心 2025年第2期28-37,共10页
为了提升新能源车辆跨临界CO_(2)热泵空调系统的性能,针对回热器、膨胀机、涡流管、喷射器和多蒸发温度补气5种技术方法,采用一维理论计算,在新能源车辆运行工况下得到各系统性能并进行对比。结果表明:采用不同性能提升方法的系统均需... 为了提升新能源车辆跨临界CO_(2)热泵空调系统的性能,针对回热器、膨胀机、涡流管、喷射器和多蒸发温度补气5种技术方法,采用一维理论计算,在新能源车辆运行工况下得到各系统性能并进行对比。结果表明:采用不同性能提升方法的系统均需考虑排气压力的优化,制冷模式下系统COP均得到一定程度提升。膨胀机在综合工况下具有最佳效果,喷射器在设计工况下表现良好,回热器在制冷模式下效果明显,涡流管和多蒸发温度补气全工况适应性较好。结果可为各个性能提升方法的实际工程应用提供一定参考,促进跨临界CO_(2)热泵空调系统的推广应用。 展开更多
关键词 新能源车辆 跨临界co_(2) 热泵空调系统 性能提升方法
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新型槽式太阳能耦合CO_(2)跨临界朗肯循环发电系统性能研究 被引量：1
8
作者 杨俊兰 李梦希 +2 位作者 韩一飞 王天宇 张凯钰 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期488-495,共8页
为研究太阳能热在朗肯循环发电系统中的利用,将双级压缩中间再热CO_(2)跨临界朗肯循环(DSRRC)、联合抽气回热/内回热CO_(2)跨临界朗肯循环(CRIRC)以及自冷凝CO_(2)跨临界朗肯循环系统(SCRC)分别与太阳能集热与储热子系统进行耦合,建立... 为研究太阳能热在朗肯循环发电系统中的利用,将双级压缩中间再热CO_(2)跨临界朗肯循环(DSRRC)、联合抽气回热/内回热CO_(2)跨临界朗肯循环(CRIRC)以及自冷凝CO_(2)跨临界朗肯循环系统(SCRC)分别与太阳能集热与储热子系统进行耦合,建立热力学模型,分析运行参数对发电系统热力性能的影响。结合该文系统及所给条件表明,3个系统在热效率最大处存在最优汽轮机入口压力,分别为15.0、21.5和23.0 MPa;3个系统的热效率和系统效率随着汽轮机入口温度的升高而不断增大;与CRIRC和SCRC相比,DSRRC的最大净输出功率随汽轮机入口压力的增加分别提高了34.0%和68.5%;分流比从0.1增加至0.5会使DSRRC的净输出功率较CRIRC和SCRC分别提高35.4%和72.0%。 展开更多
关键词 太阳能 热力学分析 co_(2)跨临界循环 朗肯循环
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换热器结构对高速动车跨临界CO_(2)热泵空调系统性能的影响
9
作者 谢宏生 白刚 +2 位作者 杨梦莹 宋昱龙 曹锋 《制冷学报》 北大核心 2025年第4期36-43,共8页
为研究高速动车上跨临界CO_(2)热泵空调系统中换热器结构对系统性能、整体功耗的影响,以达到提升性能、减少功耗的目的,基于AMEsim仿真平台搭建了数值仿真模型。结果表明:在高速动车热泵空调系统中,气体冷却器结构对系统性能的影响大于... 为研究高速动车上跨临界CO_(2)热泵空调系统中换热器结构对系统性能、整体功耗的影响,以达到提升性能、减少功耗的目的,基于AMEsim仿真平台搭建了数值仿真模型。结果表明:在高速动车热泵空调系统中,气体冷却器结构对系统性能的影响大于蒸发器结构对系统性能的影响;而在换热器的结构选择上,制冷模式下室外换热器采用逆流、室内换热器采用顺流(对应制热模式下采用室外换热器顺流,室内换热器逆流)的结构为最优结构,其在额定制冷工况35℃下,比室外换热器顺流布置时的COP提升20.38%,额定制热工况7℃下,比室内换热器顺流布置时的COP提升68.04%。综合考虑逆流程度和风机功耗,在“充分换热状态”,系统COP会随着逆流程度的增大而升高,在“风量过小状态”,系统COP会随着逆流程度的增大而减小。 展开更多
关键词 跨临界co_(2)热泵空调 高速动车 换热器顺逆流 最优结构
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跨临界CO_(2)内部过冷增压制冷系统性能评价 被引量：1
10
作者 杨俊兰 陈丹丹 +1 位作者 殷明 詹宇航 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第8期83-91,共9页
为了改善商超用CO_(2)制冷系统的性能,提出跨临界CO_(2)内部过冷增压制冷(TCISS)系统,对比了该系统与3种不同CO_(2)增压制冷循环的性能,并通过已有试验数据对其仿真模拟结果进行了验证。为详细分析该系统的现实应用性能,进一步建立经济... 为了改善商超用CO_(2)制冷系统的性能,提出跨临界CO_(2)内部过冷增压制冷(TCISS)系统,对比了该系统与3种不同CO_(2)增压制冷循环的性能,并通过已有试验数据对其仿真模拟结果进行了验证。为详细分析该系统的现实应用性能,进一步建立经济性和环保性模型,并与R134a/CO_(2)复叠制冷(RCOS)系统进行比较,以哈尔滨、北京、南京、广州城市为例,分析2种系统在不同气候区域的性能。结果表明:当高压压力大于10.5 MPa时,环境温度在5~30℃范围内,TCISS循环比其他3种CO_(2)增压制冷循环的COP都要高;TCISS的初始投资成本比RCOS高24.5%,但其年度运行成本更低;TCISS的全生命周期成本(XLCC)普遍低于RCOS,并且在哈尔滨的XLCC最小,在广州的XLCC最大。在4个不同的城市中,TCISS系统的SO_(2),NOx,PM2.5,PM10的4项污染物排放指标均低于RCOS,其总等效变暖效应降低了21.2%~23.9%。研究结果可为推动TCISS系统的发展和应用提供理论指导。 展开更多
关键词 跨临界co_(2)增压系统 内部过冷 性能分析 全生命周期成本 污染物排放量 总等效变暖效应
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带喷射器的跨临界CO_(2)系统在大型冷库中的应用
11
作者 赖坤 田健 《制冷学报》 北大核心 2025年第2期162-170,共9页
大型冷库在经济发展中具有重要作用,其能耗和环境影响巨大。为了推动冷库的绿色低碳高效发展,主要以制冷剂替代和制冷系统优化为出发点,研究带喷射器的跨临界CO_(2)系统在大型冷库中的应用。基于大型冷库的应用场景,综合考虑不同温区的... 大型冷库在经济发展中具有重要作用,其能耗和环境影响巨大。为了推动冷库的绿色低碳高效发展,主要以制冷剂替代和制冷系统优化为出发点,研究带喷射器的跨临界CO_(2)系统在大型冷库中的应用。基于大型冷库的应用场景,综合考虑不同温区的负荷需求以及不同的气象条件,通过全年逐时能耗分析,获得了带喷射器跨临界CO_(2)系统在特定运行条件下的性能表现和能耗特性。集成了特定优化设计喷射器的CO_(2)跨临界系统,对低温冷库(-32℃)、中温冷库(-8℃)和高温冷库(0℃)的大型冷库,在所有4个城市中的系统COP均优于R507A系统,但要在寒冷气候区域才能对R717系统显示出性能优势,在低温、中温和高温冷库中系统COP最高值分别为2.45、4.86、5.98;考虑系统全年能耗,在北京CO_(2)跨临界系统应用于低温、中温和高温冷库,相对于R507A系统分别可实现7.9%、10.1%和10.5%的节能效果,R717系统用于低温冷库的节能率略高于CO_(2)系统;但对中高温冷库,CO_(2)系统的优势更加明显;不同气候区域对CO_(2)跨临界系统的能耗分布也有影响,CO_(2)系统在寒冷气候区域的节能效率可达9.3%,优于R717系统;而在炎热气候区域,其节能效率降至2.8%,略低于R717,因此,合理选用温区和气候区域,CO_(2)跨临界系统的整体运行效率和节能性能可优于R717系统。对比分析了带喷射器跨临界CO_(2)系统的能耗分布规律,指出其在不同应用场景下的适用性,为该系统的推广应用提供了重要参考,对实现“双碳”目标具有重要意义。 展开更多
关键词 co_(2)跨临界系统 喷射器 冷库 节能 碳减排
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回热对跨临界CO_(2)喷射制冷系统的影响
12
作者 吴董炯 胡江 李杨 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第1期82-89,共8页
目的:研究回热对跨临界CO_(2)双级压缩/喷射制冷系统性能的影响。方法:采用仿真模拟软件建模,分析在不同气体冷却器出口温度(25~45℃)、高压侧排气压力(7.4~9.5 MPa)、蒸发温度(-40~-15℃)和中间压力(3~5 MPa)的情况下,回热对低压压缩... 目的:研究回热对跨临界CO_(2)双级压缩/喷射制冷系统性能的影响。方法:采用仿真模拟软件建模,分析在不同气体冷却器出口温度(25~45℃)、高压侧排气压力(7.4~9.5 MPa)、蒸发温度(-40~-15℃)和中间压力(3~5 MPa)的情况下,回热对低压压缩机吸气温度、排气温度、比功率增量以及系统性能系数的影响。结果:在特定的回热度下,随着中间压力的增加,低压压缩机排气温度和比功率增量升高;但随着蒸发温度升高,低压压缩机排气温度和比功率增量逐渐降低。在标准工况下,回热系统的性能系数低于不带回热系统的,同时随着回热度的增加,回热系统的能效降低。结论:随着回热度的增加,低压压缩机吸气温度、排气温度和比功率增量显著升高。但回热改善跨临界CO_(2)双级压缩/喷射制冷系统性能效果不佳。 展开更多
关键词 回热器 跨临界 co_(2)制冷 喷射器 性能系数 低压压缩机
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液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力性能分析 被引量：1
13
作者 谭鋆 丁若晨 +4 位作者 周晓宇 蔺新星 苏文 徐波 吴宏 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1471-1480,共10页
为回收液冷数据中心余热并促进可再生能源下的绿色数据中心发展,本工作提出了一种液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力系统,并建立了相应的热力学模型,以评估不同工况下系统的热力性能。结果表明,在设计工况下... 为回收液冷数据中心余热并促进可再生能源下的绿色数据中心发展,本工作提出了一种液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力系统,并建立了相应的热力学模型,以评估不同工况下系统的热力性能。结果表明,在设计工况下,当储能容量为100 kW×5 h,热泵工质采用R245fa时,热泵COP可达5.23,基于热泵供热的发电效率达13.28%,卡诺电池的往返效率为67.64%。进一步,本工作研究了关键运行参数对系统性能的影响规律,发现系统的往返效率随热泵蒸发器过热度的增加而提升,随高低温水箱温度、发电循环泵出口压力和冷凝温度的增加而下降。其中,当发电循环的冷凝温度低于18℃时,系统的往返效率可超过100%。此外,本工作还对系统运行参数的敏感性进行了分析。结果表明,发电循环冷凝温度对系统往返效率的影响最显著。 展开更多
关键词 卡诺电池 热泵 跨临界co_(2)发电 液冷数据中心 余热回收
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U型弯管对超临界CO_(2)跨类临界换热的影响分析
14
作者 闫晨帅 张炎 +3 位作者 张鑫奕 王维雪 陈奇成 赵亚莹 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5402-5412,I0006,共12页
U型弯管是换热器常用换热通道形式之一,但超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),S-CO_(2))在U型管内的流动换热特性及机制尚未得到充分研究。该文采用数值方法重点探究S-CO_(2)在垂直倒U型弯管内流动换热特性及规律。基于S-CO_(2)跨越... U型弯管是换热器常用换热通道形式之一,但超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),S-CO_(2))在U型管内的流动换热特性及机制尚未得到充分研究。该文采用数值方法重点探究S-CO_(2)在垂直倒U型弯管内流动换热特性及规律。基于S-CO_(2)跨越类临界温度发生类气-类液转换假设,阐述U型管内S-CO_(2)跨类临界传热行为的机理,讨论S-CO_(2)在U型管与垂直圆管内产生传热差异的原因。结果表明,相对于垂直圆管,U型管段具有强化S-CO_(2)传热的效应,但其壁温沿周向呈不均匀分布。此外,U型弯管段横截面内类液相受离心力作用偏离中心区域并迁移至弯管顶部,类气相则汇聚于底部,且流动参数与垂直圆管呈现显著差异,以上因素共同决定了U型管内S-CO_(2)换热特性及壁温分布特点。该文结果对采用U型换热管的S-CO_(2)换热器设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 跨类临界 传热 U型管 数值模拟
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跨临界CO_(2)循环系统控制优化策略的研究进展 被引量：3
15
作者 王定标 段鸿鑫 +3 位作者 王光辉 申奥奇 刘鹤羽 秦翔 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期1-11,共11页
控制策略作为跨临界CO_(2)循环系统的重要组成部分,是保证系统高效节能运行的关键。介绍了系统最优排气压力经验计算和泊金汉π定理的反馈控制、基于梯度追踪和极值寻优的实时在线控制以及基于神经网络的预测控制等,详细分析了系统控制... 控制策略作为跨临界CO_(2)循环系统的重要组成部分,是保证系统高效节能运行的关键。介绍了系统最优排气压力经验计算和泊金汉π定理的反馈控制、基于梯度追踪和极值寻优的实时在线控制以及基于神经网络的预测控制等,详细分析了系统控制策略的发展历程和未来发展趋势,并总结如下:离线控制建立简单、成本低,但易受到环境因素和系统部件变化的影响而导致控制性能降低;实时在线控制策略可以实时追踪系统最大能源效率对应的排气压力,但由于寻优过程费时较长,导致控制系统的收敛时间过长;模型预测控制系统可以实现实时优化和快速收敛,有着良好的发展前景。结合新能源汽车、建筑供暖、轨道交通、商超冷藏、军工等实际场景对跨临界CO_(2)循环系统控制策略的应用特点和未来发展趋势进行分析,进一步说明了提高控制策略的适用性是未来研究的重要方向,并分析将广义预测控制、强化学习等具有自适应属性的方法应用于跨临界CO_(2)循环系统控制策略的可行性,同时探讨了开发适用于大规模循环系统和储能系统控制策略在我国“双碳”背景下的重要意义。 展开更多
关键词 跨临界 co_(2)循环系统 优化 控制策略 预测控制
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膨胀阀开度对跨临界CO_2制冷系统火用损失影响的实验研究 被引量：5
16
作者 马娟丽 刘昌海 +2 位作者 周骞 陈兴亚 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期12-16,共5页
为提高跨临界CO2制冷系统的性能,研究电子膨胀阀开度变化对水-水跨临界CO2制冷系统各个组件相对火用损失的影响,搭建了带电子膨胀阀的水-水跨临界CO2制冷系统实验台,测试了跨临界CO2制冷系统在恒定进水温度、不同电子膨胀阀开度下的运... 为提高跨临界CO2制冷系统的性能,研究电子膨胀阀开度变化对水-水跨临界CO2制冷系统各个组件相对火用损失的影响,搭建了带电子膨胀阀的水-水跨临界CO2制冷系统实验台,测试了跨临界CO2制冷系统在恒定进水温度、不同电子膨胀阀开度下的运行参数。基于实验数据,给出了不同电子膨胀阀开度下系统性能系数、系统火用效率和各个设备组件的相对火用损失,计算了膨胀阀在最佳开度、气体冷却器侧水进口温度为30℃、蒸发器侧水进口温度为15℃时,各个设备的火用效率。基于最佳膨胀阀开度时系统内各设备的相对火用损失和火用效率的计算结果,分析了各设备性能提高的潜力。计算结果显示:膨胀阀开度在最佳值时,压缩机和气体冷却器的相对火用损失分别为总火用损失的49.4%和18.9%,设备火用效率分别为60.7%和37.6%,压缩机和气体冷却器性能有较大的提升空间。 展开更多
关键词 跨临界co2制冷系统 膨胀阀开度 (火用)损失
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跨临界CO_2制冷系统中绝热毛细管性能模拟研究 被引量：2
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作者 王晶 赵远扬 +1 位作者 李连生 王智忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期16-21,共6页
建立了CO2制冷系统中绝热毛细管一维稳态分布参数模型,以研究跨临界CO2系统中毛细管的性能和流动特性.分别采用3种不同摩擦系数关联式(Churchill、Colebrook、Bittle&Pate关联式)进行模拟和比较,研究了CO2在毛细管内的温度、压力、... 建立了CO2制冷系统中绝热毛细管一维稳态分布参数模型,以研究跨临界CO2系统中毛细管的性能和流动特性.分别采用3种不同摩擦系数关联式(Churchill、Colebrook、Bittle&Pate关联式)进行模拟和比较,研究了CO2在毛细管内的温度、压力、焓、熵及干度等的沿程分布规律.分析了管径、入口压力、入口温度和背压等4个参数对毛细管质量流量的影响,并考虑了壅塞现象.结果表明:采用Churchill和Colebrook关联式的效果较好,92%的计算值误差在10%以内,而Bittle&Pate关联式不适用于CO2绝热毛细管计算,因为它未考虑毛细管内壁的粗糙度;背压对质量流量影响很小,即使发生壅塞,壅塞质量流量和未壅塞时的质量流量差别也不大. 展开更多
关键词 跨临界 co2制冷系统 毛细管 模拟
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跨临界CO_2制冷系统采用透平膨胀机的可行性分析 被引量：3
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作者 马娟丽 赵叶 侯予 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期26-28,32,共4页
对CO2制冷系统中应用膨胀机的研究现状进行了回顾,在此基础上对跨临界CO2制冷循环中采用透平膨胀机的可行性进行了分析。研究表明透平膨胀机完全适用于家用及商用的跨临界CO2制冷/热泵系统,并通过计算实例给出了采用不同方案和效率的透... 对CO2制冷系统中应用膨胀机的研究现状进行了回顾,在此基础上对跨临界CO2制冷循环中采用透平膨胀机的可行性进行了分析。研究表明透平膨胀机完全适用于家用及商用的跨临界CO2制冷/热泵系统,并通过计算实例给出了采用不同方案和效率的透平膨胀机替代节流阀对CO2制冷系统性能的提升效果。 展开更多
关键词 跨临界co2循环 制冷系统 透平膨胀机
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跨临界CO_2制冷系统的Matlab仿真实验 被引量：2
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作者 张云峰 焦玉琳 王新华 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2008年第5期73-77,共5页
运用Matlab中Simulink的功能,针对跨临界CO2制冷系统,采用集中参数法建立动态仿真模型,并求解计算。通过仿真跨临界CO2制冷循环的试验过程,分析相关重要运行参数对跨临界CO制冷系统性能的影响。
关键词 仿真试验 co2制冷系统 跨临界 SIMULINK
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风量对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响 被引量：1
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作者 刘业凤 李梦迪 +1 位作者 刘帅 张华 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期84-89,共6页
为研究风量变化对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响,控制室内外风量在最优风量以降低总能耗,获得最高的能效比。通过搭建系统样机,在焓差室测试其性能并研究风量对系统性能的影响。结果表明:样机在名义制冷工况下,取系统理想制冷性... 为研究风量变化对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响,控制室内外风量在最优风量以降低总能耗,获得最高的能效比。通过搭建系统样机,在焓差室测试其性能并研究风量对系统性能的影响。结果表明:样机在名义制冷工况下,取系统理想制冷性能系数C_(OP)最大时对应的排气压力为最优排气压力(9 MPa)。在最优排气压力下探究风量的影响。室内风量固定时,随着室外风量的增加,排气温度先快速下降后趋于稳定。室外风量固定时,排气温度与室内风量的关系取决于室外风量的大小,当室外风量低于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加而增加;当室外风量高于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加呈现先减小后增大的趋势,且在室内风量为300 m^(3)/h时排气温度达到最小值。室内、外风量增加时,系统制冷量先增加后降低,总功耗先降低后升高,系统C_(OP)呈现先上升后下降的趋势。最优风量为室内风量300 m^(3)/h,室外风量1750 m^(3)/h,此时系统C_(OP)达到最大2.26,为跨临界CO_(2)驻车空调系统的设计与安全高效运行提供参考。 展开更多
关键词 驻车空调 co_(2)跨临界循环 最优风量 制热性能系数
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