电动汽车CO_(2)/R1270混合工质热泵系统性能研究

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作者 杨俊兰 张凯钰 《流体机械》 北大核心 2025年第6期89-96,共8页

为研究CO_(2)/R1270混合工质电动汽车热泵系统的可行性,对混合工质进行热物性分析,建立了单级带回热器跨临界热泵系统模型,分析质量配比和不同运行参数对系统性能的影响。结果表明:CO_(2)/R1270混合工质最佳质量配比为0.96∶0.04,系统CO... 为研究CO_(2)/R1270混合工质电动汽车热泵系统的可行性,对混合工质进行热物性分析,建立了单级带回热器跨临界热泵系统模型,分析质量配比和不同运行参数对系统性能的影响。结果表明:CO_(2)/R1270混合工质最佳质量配比为0.96∶0.04,系统COP相较于单工质CO_(2)提升了13%,最优高压压力为8 MPa,降低了20%;系统制冷性能随着蒸发器入口温度的升高而提高,随环境温度的升高而降低;改变蒸发器入口温度对COPc的影响大于环境温度的影响,环境温度为30℃时,COPc随蒸发温度的变化最为明显,从1.18上升至2.81。对系统制热性能的影响最明显的是气冷器出口温度,系统COPh随气冷器出口温度的升高而降低,使气冷器出口温度维持在混合工质临界温度42℃附近,可得到最佳制热性能,且环境温度越高,通过改变气冷器出口温度对COPh的影响越明显。研究可为电动汽车混合工质热泵的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 电动汽车热泵系统 CO_(2)/R1270混合工质 跨临界循环 系统性能

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跨临界 CO_2 制冷循环性能的研究 被引量：13

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作者 林高平 顾兆林 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第8期35-38,共4页

文中对理想的跨临界ＣＯ２制冷循环，进行了理论分析和性能计算，揭示了该循环的一些特点：对于一定的冷却器出口温度，对应一个使系统性能系数最佳的冷却压力，而且系统性能系数最佳时的冷却器出口温度与冷却压力的对应关系，可以用一... 文中对理想的跨临界ＣＯ２制冷循环，进行了理论分析和性能计算，揭示了该循环的一些特点：对于一定的冷却器出口温度，对应一个使系统性能系数最佳的冷却压力，而且系统性能系数最佳时的冷却器出口温度与冷却压力的对应关系，可以用一个简单的代数式表示；提高蒸发温度可显著提高循环的性能系数；当冷却压力较低时，提高循环的吸气过热度，可显著地提高系统的性能系数；冷却器出口温度越高，效果越明显，当蒸发温度和冷却器出口温度较高时，减小回热器传热温差，可有效地提高系统的单位容积制冷量和性能系数．这些结论，对于跨临界ＣＯ２制冷系统的运行操作具有重要的指导作用． 展开更多

关键词 制冷剂 跨临界制冷循环 性能系数 二氧化碳

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冷能利用与CO_2分离一体化研究进展 被引量：3

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作者 王宝群 金红光 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1150-1155,共6页

介绍以降低CO2 分离能耗为目标的动力系统的研究现状 ,评述了利用冷能分离CO2 是其中的一个新方向。并从以下 3个方面进行了综述 :利用余热吸收制冷的CO2 分离一体化、利用LNG冷能与CO2 分离一体化和利用空分冷能与CO2 分离一体化。提... 介绍以降低CO2 分离能耗为目标的动力系统的研究现状 ,评述了利用冷能分离CO2 是其中的一个新方向。并从以下 3个方面进行了综述 :利用余热吸收制冷的CO2 分离一体化、利用LNG冷能与CO2 分离一体化和利用空分冷能与CO2 分离一体化。提出了在此基础上发展冷能利用与CO2 展开更多

关键词 冷能 利用 co2 分离一体化 研究进展 制冷循环

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离心式CO_(2)逆布雷顿制冷系统的[火用]分析研究

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作者 周娇乐 李昊 王厉 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期93-103,共11页

离心式逆布雷顿循环(CRBC)是一种利用离心力势能-压力能转换的制冷循环,工质在旋转管内的离心和向心流动实现高效压缩和膨胀过程,为提升气体制冷循环的效率提供了潜在可能性。以CO_(2)为制冷工质,水为冷却介质,建立了离心式逆布雷顿制... 离心式逆布雷顿循环(CRBC)是一种利用离心力势能-压力能转换的制冷循环,工质在旋转管内的离心和向心流动实现高效压缩和膨胀过程,为提升气体制冷循环的效率提供了潜在可能性。以CO_(2)为制冷工质,水为冷却介质,建立了离心式逆布雷顿制冷系统的热力学模型,并进行[火用]分析,研究系统的[火用]效率及[火用]损分布情况,为系统的评估及改进提供理论依据。研究结果表明:在相同送风温度下,加热器进口温度存在优化可能,系统最大[火用]损率出现在离心等温压缩、绝热压缩和向心绝热膨胀流动过程,分别约为20%,空气冷却过程和离心绝热压缩流动过程的[火用]损率较小且与加热器进口温度呈相反的变化趋势。离心式逆布雷顿循环的[火用]效高达19.2%,远高于CO_(2)逆布雷顿循环的8.1%、开式空气逆布雷顿循环的4.9%和闭式空气逆布雷顿循环的2.3%。 展开更多

关键词 逆布雷顿循环 CO_(2)制冷循环 超重力场 [火用]分析

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基于S-CO_(2)循环的并联与混联新型冷电联产系统热力学和经济性分析

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作者 周云龙 程秋洁 杨美 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第S1期198-207,共10页

为提高能量利用效率同时实现制冷量的调节,提出新型超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环的冷电联产混合动力系统。集成制冷与发电的热力循环,设计并联和混联两种联合循环系统布局方式。基于质量、能量和成本平... 为提高能量利用效率同时实现制冷量的调节,提出新型超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环的冷电联产混合动力系统。集成制冷与发电的热力循环,设计并联和混联两种联合循环系统布局方式。基于质量、能量和成本平衡方程,建立热力学和经济模型;从能量和经济的角度对比分析两个联合循环系统的性能。结果表明,并联和混联系统的热效率分别为47.65%和49.12%;单位成本分别为157.85元/GJ和149.49元/GJ;混联系统的(火用)效率比并联系统高2.27%。通过对并联和混联系统顶循环参数进一步分析,得出混联系统具有更好的热经济性能。结果可为基于SCO_(2)系统的冷电联合循环的理论分析提供一些参考。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide S-CO_(2))循环 吸收式制冷循环(absorption refrigeration cycle ARC)系统 有机朗肯循环(organic rankine cycle ORC)系统 循环效率 单位成本

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新型CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环的理论研究 被引量：4

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作者 曾钰培 罗二仓 +4 位作者 王晓涛 董学强 朱顺敏 陈燕燕 公茂琼 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期8-14,共7页

本文提出了以Laval喷管为核心部件的超音速两相膨胀机概念,构建了以天然制冷剂CO_(2)为工质的超音速两相膨胀制冷循环模型并进行理想循环热力学分析和模拟计算研究。结果表明:超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力... 本文提出了以Laval喷管为核心部件的超音速两相膨胀机概念,构建了以天然制冷剂CO_(2)为工质的超音速两相膨胀制冷循环模型并进行理想循环热力学分析和模拟计算研究。结果表明:超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力均对系统制冷性能有影响;在空调温区工况,CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环COP为6.69,是现有制冷性能相对最优的CO_(2)跨临界制冷循环COP的1.63倍,且大幅降低系统压力;气液分离时液相速度损失对系统制冷性能有影响,系统COP由9.56降至6.01,相对卡诺效率由0.95降至0.60,但仍保持在较高水平。通过初步的热力学分析和模拟计算研究表明,新型CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环在原理上具有较好的可行性和发展前景。 展开更多

关键词 制冷循环 超音速两相膨胀机 热力学分析 天然制冷剂CO_(2)

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三角转子膨胀机在跨临界CO_(2)制冷循环中的应用分析 被引量：5

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作者 李沛昀 李杨 +1 位作者 王文彬 王文 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期161-169,共9页

在高压比跨临界CO_(2)制冷循环中,采用膨胀机替代节流元件对提高循环效率有较大的潜力。分析了以三角转子机械作为膨胀机的运行机理,对三角转子膨胀机的工作过程进行计算和分析,并从形状因子、转子型线、进气角度、偏心距和轴距系数入手... 在高压比跨临界CO_(2)制冷循环中,采用膨胀机替代节流元件对提高循环效率有较大的潜力。分析了以三角转子机械作为膨胀机的运行机理,对三角转子膨胀机的工作过程进行计算和分析,并从形状因子、转子型线、进气角度、偏心距和轴距系数入手,讨论了影响三角转子膨胀机的影响因素。在设定情况下,使用三角转子膨胀机可以通过将10 MPa、313.15 K的超临界CO_(2)膨胀至3.49 MPa、273.69 K,并将制冷系数提高23.7%。形状因子和进气角度是影响膨胀机运行效果的主要因素,需选取适当的参数来提高效率。 展开更多

关键词 跨临界CO_(2) 制冷循环 膨胀机 三角转子

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蒸气压缩式CO_(2)水合物直接接触蓄冷系统的仿真研究 被引量：1

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作者 段汉坤 谢应明 +4 位作者 杨文宇 谢梅萍 刘道平 豆斌林 杨亮 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期114-121,135,共9页

本文建立了水冷压缩式CO_(2)水合物直接接触蓄冷系统的仿真模型,模拟研究了不同充注压力(3.5、3.6、3.7、3.8 MPa)下蓄冷系统的降温曲线和总蓄冷量。研究发现,降温曲线的模拟结果与实验结果的相对误差依次为4.02%、4.43%、3.38%、1.89%... 本文建立了水冷压缩式CO_(2)水合物直接接触蓄冷系统的仿真模型,模拟研究了不同充注压力(3.5、3.6、3.7、3.8 MPa)下蓄冷系统的降温曲线和总蓄冷量。研究发现,降温曲线的模拟结果与实验结果的相对误差依次为4.02%、4.43%、3.38%、1.89%,总蓄冷量的模拟结果与实验结果的相对误差依次为0.82%、3.41%、1.45%、1.81%,所有相对误差均小于5%,说明模型具有较好的预测能力。为了提高实验系统蓄冷性能,采用模型进行系统优化,结果表明:冷却水流量由65 mL/s增至100 mL/s时,系统预冷时间由22.5 min减至20.8 min,系统COP先增加后减少。冷却水流量为95 mL/s时,系统COP最大;冷却水温度由22℃升至30℃时,系统预冷时间由16.1 min增至21.9 min,系统COP由1.77降至1.53;当充注压力由3.5 MPa升至5.0 MPa时,排气压力由5.4 MPa升至12.1 MPa。当充注压力为5.0 MPa时,排气压力为12.1 MPa,超过压缩机警戒压力,所以低于5.0 MPa的充注压力较为安全。 展开更多

关键词 CO_(2)水合物 压缩式制冷循环 蓄冷系统 模拟 优化

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不同季节工况下变转速NH_(3)/CO_(2)复叠制冷系统性能研究 被引量：3

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作者 叶梦莹 顾众 谢晶 《食品与机械》 北大核心 2021年第9期104-109,116,共7页

目的:研究在不同季节工况、蒸发温度为25℃条件下,高温压缩机转速对NH_(3)/CO_(2)复叠制冷系统性能的影响。方法:建立NH_(3)/CO_(2)复叠制冷系统模型并验证其可靠性,计算分析高温压缩机转速与系统高温蒸发温度、高温排气温度、中间温度... 目的:研究在不同季节工况、蒸发温度为25℃条件下,高温压缩机转速对NH_(3)/CO_(2)复叠制冷系统性能的影响。方法:建立NH_(3)/CO_(2)复叠制冷系统模型并验证其可靠性,计算分析高温压缩机转速与系统高温蒸发温度、高温排气温度、中间温度、高温压缩机功率、制冷量、性能系数的变化关系。结果:仿真模型对制冷量的预测与理论值的相对误差小于14.1%。高温压缩机转速从2300 r/min增至3300 r/min,春季、夏季、秋季、冬季工况下的制冷量分别提升了31.7%,41.7%,33.9%,25.2%,且在低转速范围内冬季制冷量最高;高温压缩机功率呈两段式上升趋势,提升了40%~45%。结论:存在使得性能系数最大的最佳高温压缩机转速。基于系统对不同季节工况的适应性问题,提出了变转速NH_(3)/CO_(2)复叠制冷系统方案,与定转速系统相比每年可减少19.9%耗电量。 展开更多

关键词 复叠制冷系统 压缩机 变转速 季节 循环性能 NH_(3) CO_(2)

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复配表面活性剂SDS+SDBS强化CO_(2)水合物蓄冷性能研究 被引量：1

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作者 俞钱程 谢应明 +3 位作者 王宁 翁盛乔 周琦 李嘉峻 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期148-155,共8页

本文采用压缩式制冷循环,研究了不同质量浓度(0.4、0.5、0.6 g/L)的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)溶液、不同质量浓度(0.2、0.3、0.4 g/L)的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液及复配表面活性剂溶液(SDS+SDBS)中,CO_(2)水合物的蓄... 本文采用压缩式制冷循环,研究了不同质量浓度(0.4、0.5、0.6 g/L)的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)溶液、不同质量浓度(0.2、0.3、0.4 g/L)的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液及复配表面活性剂溶液(SDS+SDBS)中,CO_(2)水合物的蓄冷特性。结果表明:与纯水体系相比,SDS、SDBS及SDS+SDBS对CO_(2)水合物蓄冷性能均有强化作用,且3种表面活性剂的最佳质量浓度分别为0.5 g/L、0.3 g/L、0.5 g/L(SDS)+0.3 g/L(SDBS)。对比3种最佳质量浓度的表面活性剂发现,采用0.5 g/L(SDS)+0.3 g/L(SDBS)时蓄冷性能最优:预冷时间(21.51 min)和蓄冷时间(27.56 min)最短;潜热蓄冷量(1308.27 kJ)、总蓄冷量(2967.35 kJ)、平均蓄冷速率(1.79 kW)和水合物生成质量(2.55 kg)均最大。说明复配表面活性剂对于CO_(2)水合物蓄冷性能具有最显著的强化效果。 展开更多

关键词 压缩式制冷循环 蓄冷 CO_(2)水合物 表面活性剂

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带透平膨胀机的跨临界CO_(2)制冷循环热力性能研究 被引量：3

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作者 张振迎 郝佳伟 +2 位作者 许禹菲 杨美媛 常莉 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第3期40-46,共7页

为提高跨临界CO_(2)制冷循环的性能,提出了冲动式透平膨胀机(ITE)改进方案,该方案可以在回收膨胀功的同时实现双级压缩,对相应的制冷循环进行了热力学性能研究,获得了该循环最佳高压压力、最佳中间压力以及COP的变化规律。结果表明:当... 为提高跨临界CO_(2)制冷循环的性能,提出了冲动式透平膨胀机(ITE)改进方案,该方案可以在回收膨胀功的同时实现双级压缩,对相应的制冷循环进行了热力学性能研究,获得了该循环最佳高压压力、最佳中间压力以及COP的变化规律。结果表明:当蒸发温度从-10℃变化到15℃,气体冷却器出口温度从30℃变化到50℃时,改进ITE制冷循环的COP相对基本制冷循环、回热制冷循环和传统ITE制冷循环,分别提高了38.4%~45.1%,31.1%~37.1%,21.5%~27.9%;蒸发温度越低,气体冷却器出口温度越高,改进ITE制冷循环的优势越明显。 展开更多

关键词 跨临界CO_(2)制冷循环 冲动式透平膨胀机 双级压缩 高压压力

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渔船柴油机余热利用系统设计与热力学分析

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作者 刘业凤 罗勇辉 张华 《农业装备与车辆工程》 2023年第9期32-36,共5页

为充分利用渔船柴油机余热,提出一种以CO_(2)为工质的新型余热利用技术,通过能源梯级利用,实现发电、制冷、制淡水的三联供系统。建立船舶余热驱动的CO_(2)超临界发电、跨临界制冷及蒸馏制淡水循环系统的热力学稳态模型,并以排气温度29... 为充分利用渔船柴油机余热,提出一种以CO_(2)为工质的新型余热利用技术,通过能源梯级利用,实现发电、制冷、制淡水的三联供系统。建立船舶余热驱动的CO_(2)超临界发电、跨临界制冷及蒸馏制淡水循环系统的热力学稳态模型,并以排气温度293℃、排气热量1668 kW的Wärtsilä6L45B型船舶柴油机为例,模拟分析关键热力参数对系统性能、余热利用的影响。研究结果表明,该余热利用系统可为渔船提供6.7~284.0 kW的净发电量,同时可为船上-40℃的速冻库和4℃的食品保鲜库分别提供22~150 kW和194~1311 kW的冷量用于速冻、保鲜或舱内空调,并提供5.25~12.75 t/d的淡水;通过控制膨胀机入口压力和海水淡化温度,灵活控制系统输出的净发电量、中低温冷量和淡水量以满足渔船在航行、捕捞等工作阶段对不同能量的需求。通过柴油机余热利用技术提供的电能、制冷量以及淡水,可减少渔船对柴油的消耗,具有明显的节能效果,为远洋作业渔船的余热利用提供参考。 展开更多

关键词 渔船余热利用 CO_(2)超临界循环发电 CO_(2)跨临界循环制冷 海水淡化

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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

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作者 张凯钰 杨俊兰 +1 位作者 王天宇 李梦希 《可再生能源》 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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