混合工质

摘要： O_(2)混合工质兼顾高效和环境友好的特点,在新一代热功转化循环中受到广泛关注。混合工质气液相平衡性质是循环分析与计算的基础。为了提高O_(2)混合工质气液相平衡数据的计算精度,采用PR状态方程结合三种混合规则(vdW、MHV1、WS),对7种O_(2)+HFCs/HFOs及4种O_(2)+HCs混合工质的气液相平衡性质进行了计算。结果表明,对O_(2)+HCs混合工质,vdW混合规则可达较好的结果;对O_(2)+HFCs/HFOs混合工质,在亚临界区三者计算精度相近,但在超临界区,WS混合规则对计算精度提升明显。最后,提出了一种差值模型预测O_(2)混合工质气液相平衡性质,预测的AARD(p)值为2.03%,AAD(y)值为0.0120,预测精度较高。

摘要： 基于热力学第一定律对超临界CO_(2)混合工质再压缩布雷顿循环进行了热力学分析,重点讨论了在中低温热源下(200~400°C)加入气体种类及比例、透平入口温度、透平入口压力、分流比、主压缩机入口温度对循环热力学性能的影响。结果表明:加入0~10%的丙烷、新戊烷、异丁烷、正丁烷均能够提高循环效率,改善循环系统的热力学性能。在透平入口温度低于260°C时,加入乙烷的循环热效率低于单一工质CO_(2)。随着混合比例、透平入口温度和压力、分流比的增加,系统循环效率也随之提高。主压缩机入口温度增加,循环效率反而下降。

摘要： 混合工质在相变过程存在温度滑移现象,能与冷热源更好地匹配从而提高有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)性能,成为ORC工质研究热点。混合工质组合和数量巨大,常规方法用于混合工质筛选及与系统参数的同步优化难度较大。建立了基于Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory(PC-SAFT)状态方程计算物性的混合工质三级筛选与ORC系统同步优化模型,基于机器学习极端梯度提升预测气液平衡初值模型,采用遗传算法实现工质筛选与系统参数的同步优化。从26种常用工质组成的纯工质库组合混合工质,根据温度滑移、压力初筛合适的混合工质,有效减少搜索范围。通过混合工质筛选与ORC系统参数同步优化,以净功和㶲效率为目标得到的工质分别为R12/perfluoro-pentane和R40/R160。分析对比了不同热源进口温度下不同目标时工质组合与ORC运行参数优化结果。

摘要： 储能空气透平逐渐成为目前电力储能技术的研发热点,空气透平是整个储能空气系统的关键部件之一,其性能直接影响储能系统效率。通过自编程序对国内首台多级轴流透平进行设计研究,完成多级轴流透平设计,并对储能空气这种混合工质进行物性研究,开发混合工质生成程序,应用于真实流场分析。三维数值分析的结果表明,空气的物性参数和设计方案合理,可为后续储能空气透平的设计提供有益参考。

摘要： 采用分子动力学模拟方法研究了R32/R1234ze(E)混合工质在金属壁面上的冷凝行为,分析了5种质量分数对混合工质传热性能和冷凝行为的影响机制,从传热热阻、空间分布和分子间作用力的角度,对比了不同质量分数的混合工质冷凝行为。结果表明:在5种不同R32质量分数的混合工质体系中,混合工质的冷凝率随着R32含量的降低而降低;在模拟初期的混合工质液膜中,R32的冷凝量大于R1234ze(E)的冷凝量;在相同质量的情况下,R32含量越高的体系,其凝结时放出的热量更大;在固液界面处,纯R1234ze(E)体系的密度峰值最大,固体表面对R1234ze(E)分子的作用力强于R32;混合工质中R1234ze(E)含量越高的体系,其固液界面的温度跳跃越小,但气液相界面的温度跳跃越大。热阻分析的结果表明,总热阻随着混合工质中R32含量的降低而增加,其中不同质量比体系中的固液界面热阻随R32含量的降低而降低,而液体热阻和气液相界面的热阻则随着混合工质中R32含量的减小而增大,气液相界面热阻占总热阻的主要部分是总热阻有较大差异的主要原因。

摘要： 在能源危机、气候变化的时代背景下,有机朗肯循环(ORC)作为一种低温余热资源利用的有效途径,得到广泛的研究及工业应用。混合工质作为该领域的研究热点,在能否提高ORC循环性能等问题上观点截然相悖。本文从工作原理、循环性能评价、工质筛选和工艺优化等方面对混合工质ORC展开分析及研究,以探究争议的核心及解决途径。研究结果表明:混合工质ORC的争议主要源于缺乏统一的优化及评价基准,普遍采用的以尽可能大的相变温度滑移为约束条件,有可能降低混合工质性能;混合工质的组分调控特性表现出巨大潜力,结合组分调控的工艺设计、相变温度滑移的定量优化、实验及中试是未来应重点关注的研究方向。

摘要： 针对冷藏集装箱制冷机组普通HFCs(氢氟碳化物)存在的不环保、无法直接替代等问题,提出一种新型混合工质DN01(R1234ze/R32的质量比为85∶15)。建立该工质的热力循环模型,基于Matlab计算平台,调用Refprop物性参数,编制混合工质计算程序,结合国家标准,对新的混合工质进行变工况计算,并与已有的工质R410A、R404A和R134a对比分析。研究结果表明,该新型混合工质的循环性能优于常用HFCs制冷工质,且环境性能优良:ODP(ozone depression potential)为0,GWP(global warming potential)小于150;在变冷凝温度和变蒸发温度工况下,DN01的冷凝压力低于2.4 MPa,排气温度在120°C以下。DN01有望成为新型低GWP值替代工质。

摘要： 很多电子器件在低温环境下工作具有更强的性能,但低温电子器件的广泛应用仍受到制冷技术微型化落后的牵制。本文研究了一种基于多元混合工质的闭式节流制冷系统,该系统由Hampson型微型节流制冷机与线性压缩机相结合,工质采用摩尔浓度为39%甲烷/20%乙烷/41%异丁烷三元混合物,实验研究了制冷机在不同工况条件下的降温性能。结果表明:制冷机在0.10~1.77 MPa和0.14~1.90 MPa压力条件下均可实现165 K的制冷温度,在0.36~1.73 MPa和0.18~1.36 MPa压力条件下均可实现198 K的制冷温度。该系统结构紧凑,有利于促进低温电子器件在国防军事、空间科学和生物医疗等领域的应用。

摘要： 本文搭建一台两级自动复叠的制冷系统进行实验研究,通过平面压焓图变化关系分析机组降温、运行特性和得出机组的最佳运行工况。实验结果表明:系统制冷量随着冷凝温度的降低而增加,最佳工况:冷凝温度为10°C、制冷量为428W,COP为0.132,此时混合制冷剂R14/R23/R227的质量比为:30/55/15。

摘要： 氟泵自然冷却技术可有效降低数据中心的冷却能耗,但单一工质系统在面对全年大温差跨度、多循环工作模式的情境下,难以满足数据中心动态高效运行的需求。为了进一步提高自然冷源利用率和氟泵系统能效,搭建了数据中心自然冷却用混合工质氟泵冷却系统实验装置,研究多种不同工况下R410A混合工质系统的性能。结果表明:系统制冷量和能效比ε均随冷热源温差的增大而增大;在泵频率5~30 Hz范围内,系统换热量先增加后略有下降,之后趋于平缓,峰值出现在10~15 Hz,而单一工质R22的峰值频率为25 Hz。

摘要： 针对MAN B&W6S50MC型船舶主机烟气余热回收ORC系统,配选出在使用限制、环保性和安全性等方面满足使用要求的20种混合工质,通过混合工质热性能和经济性对比,选择出综合性能最优的混合工质,并对其进行了系统参数优化,得出结论:①R1233zd(E)/R601a(0.6/0.4)混合工质综合性能最优;②蒸发压力为3.2MPa、冷凝压力为0.2MPa为系统最优参数,此时,可回收烟气废热395.8kW,提高主机燃油利用率达2.99％.

摘要： 在热泵热水器的名义工况下,对R32/R1234yf混合工质热泵循环性能进行计算分析.结果表明:R32/R1234yf的最优质量配比为60/40,使制热性能系数达到最大值4.727,较R22系统增大8.64％;在最优质量配比下,R32/R1234yf系统的单位容积制热量、单位质量制热量和冷凝压力均比R22系统大,但其压比和排气温度均低于R22系统.

摘要： 本文提出了一种低品位热驱动的混合工质喷射制冷循环,将非共沸混合工质引入喷射制冷循环,采用非共沸混合工质自行复叠原理实现在喷射制冷循环中获得较低的制冷温度.建立组成循环各部件热力学数学模型和(火用)分析模型,在系统稳定运行的条件下,分析蒸发压力、冷凝温度和混合工质组分配比对新循环COP的影响,并对循环进行了(火用)分析,计算了各部件及整个循环的(火用)损失和(火用)效率.研究表明:采用混合工质R23/R134a的喷射制冷循环可获得低于-30°C的制冷温度,循环的(火用)损失主要发生在喷射器、发生器和冷凝器中.

摘要： 搭建了一种四级自复叠制冷系统,采用R600a、R134a、R23、R14、R50和R740这六种工质组成的非共沸混合制冷剂,经过调试与实验,成功地得到了-150°C的柜温.并讨论了低温箱体的降温特性、压缩机的运行特性和混合工质的节流特性.

摘要： 为解决CO2跨临界动力循环中,常规冷却水(30°C)难以被亚临界CO2冷凝的问题,采用混合工质(R600/CO2与R600a/CO2)提升循环工质临界温度.基于热通量法,对不同组分的混合工质燃烧特性进行研究,寻找燃烧极限时混合工质配比.结果显示,添加高浓度CO2,混合工质的燃烧性能明显降低,R600/CO2(0.04/0.96)、R600a/CO2(0.09/0.91)分别为混合工质的燃烧下限.

摘要： 本文根据我国沿海地区气候条件和气源情况,构建单级饱和有机朗肯循环,在相同工况和计算条件下,对C3H8/C2H4/CH4混合工质应用于LNG冷能发电系统的低温饱和有机朗肯循环特性进行了分析，在设定工况下，得出：最优配比三组分混合工质(C3H8/C2H41CH4)净发电量分别比两组分混合工质（C2H4/CH4和C3H8/CH4）提高83%和7.4％。当CH4配比一定时，C3H8：C2H4配比4：6为最优配比，系统炯效率达到最大值，且系统效率和净发电量也达到较大值范围。

摘要： 根据泡露点的特性使用3种计算非共沸混合工质冷凝温度和蒸发温度的计算方法,建立应用于R236fa/R32混合工质制冷系统设计计算和性能测试的计算模型,并通过对该混合工质制冷系统的变组分试验,对制冷系统的性能测试数据进行对比分析.结果表明泡露点法不适用于大滑移温度混合工质的计算,中点法和平均值法均适用.相对于平均值法,采用中点法计算最准确,但计算过程最复杂.

摘要： 提出一种双级发生双级喷射自行复叠制冷循环(AERC)以获得更低的制冷温度,该循环将两个喷射器串联在一起,使低压级喷射器出口的中压工质作为引射流体进入高压级喷射器,减少高压级发生器的负荷,从而起到提高系统整体性能的效果.采用R23和R134a组成的混合工质为制冷工质,将自复叠制冷循环理论应用于喷射制冷循环,在满足喷射器工作要求的前提下,减少了制冷系统所需要达到的压缩比.本文建立了组成系统部件热力学模型,分析了混合工质配比、冷凝温度、喷射器压比对系统循环性能系数COP和循环工作特性的影响.研究表明,新型双级发生双级喷射自行复叠制冷循环可以获得-40°C范围的制冷温度.通过将两级喷射制冷与自复叠制冷相结合,可以获得较低的制冷温度.提出一种双级发生双级喷射自行复叠制冷循环(AERC)以获得更低的制冷温度,该循环将两个喷射器串联在一起,使低压级喷射器出口的中压工质作为引射流体进入高压级喷射器,减少高压级发生器的负荷,从而起到提高系统整体性能的效果.采用R23和R134a组成的混合工质为制冷工质,将自复叠制冷循环理论应用于喷射制冷循环,在满足喷射器工作要求的前提下,减少了制冷系统所需要达到的压缩比.本文建立了组成系统部件热力学模型,分析了混合工质配比、冷凝温度、喷射器压比对系统循环性能系数COP和循环工作特性的影响.研究表明,新型双级发生双级喷射自行复叠制冷循环可以获得-40°C范围的制冷温度.通过将两级喷射制冷与自复叠制冷相结合,可以获得较低的制冷温度.

摘要： 本文设计并搭建了一套-80°C温区的两级自动复叠制冷系统,通过对碳氢混合工质R600a/R1150在不同配比下的实验得出在0.62:0.38的配比下系统的综合性能最优.在25°C环温下箱体内可以达到-80°C且系统的排气压力稳定在1.68MPa,在32°C的环温下箱体内也可以达到-77°C,相比使用R600a/R23/R14混合工质的系统箱内温度平均低2°C且稳定运行的排气压力较低.

摘要： 天然制冷剂R600a因其较低的GWP值在小型冰箱制冷系统中得到了应用.本文对R600a/3GS混合物在内径为8mm水平管内流动沸腾换热过程摩擦压降特性进行实验研究,并在相同实验工况下与纯R600a进行对比.实验工况:饱和温度为5±0.5°C,热流密度为5.0kW/m,质流密度范围为150～300kg/(m2·s).分析质流密度对R600a/3GS混合物和纯R600a饱和流动沸腾过程中摩擦压降的影响,并分析3GS润滑油对R600a制冷剂摩擦压降的强化作用.结果表明:R600a/3GS混合物和纯R600a制冷剂的摩擦压降均随质流密度和干度的增大而增大;在相同质流密度工况下,3GS润滑油的混入强化了摩擦压降,强化因子(R600a/3GS混合物与纯R600a制冷剂摩擦压降的比值)在1～1.4之间.

摘要： 本发明提供了混合工质循环发电系统、混合工质循环余热回收装置及方法，回收装置包括：一膨胀机；一吸收塔，与膨胀机的出气端连通；一贫液热交换器，具有贫液入口、贫液出口、第一冷媒入口及第一冷媒出口，贫液出口与吸收塔连通；一精馏塔，精馏塔的贫液出口与贫液热交换器的贫液入口连通；一第一加压泵，连接于吸收塔的出液口和贫液热交换器的第一冷媒入口之间，贫液热交换器的第一冷媒出口与精馏塔连通；一余热回收单元，具有回收单元第一入口和回收单元第一出口，回收单元第一出口与膨胀机的所述进气端连通。一第二加压泵，连接于精馏塔和余热回收单元第一入口之间。本发明可有效实现不同温度品质的热能的梯级利用，且可实现较高的循环效率。

摘要： 本发明提供的可调工质组分的混合工质制冷系统，包括压缩机组、第一组分调节罐、第一换热器、第二换热器、第一汽液分离器、蒸发器、第一调控阀、第二调控阀、第一节流阀及第二节流阀，本发明提供的可调工质组分的混合工质制冷系统，通过第一组分调节罐(T1)、第一调控阀(Vo1)及第二调控阀(Vi1‑1)，可以调节混合工质制冷系统的循环组分，实现制冷温度调节，制冷功率调节和降温速度调节，还可应用于大温跨混合工质回热式热泵系统，低成本的响应用户端的实时需求，且整个系统流程结构简洁、调控简单、综合效率高，经济性好。

摘要： 本发明提供了混合工质循环发电系统、混合工质循环余热回收装置及方法，回收装置包括：一膨胀机；一吸收塔，与膨胀机的出气端连通；一贫液热交换器，具有贫液入口、贫液出口、第一冷媒入口及第一冷媒出口，贫液出口与吸收塔连通；一精馏塔，精馏塔的贫液出口与贫液热交换器的贫液入口连通；一第一加压泵，连接于吸收塔的出液口和贫液热交换器的第一冷媒入口之间，贫液热交换器的第一冷媒出口与精馏塔连通；一余热回收单元，具有回收单元第一入口和回收单元第一出口，回收单元第一出口与膨胀机的所述进气端连通。一第二加压泵，连接于精馏塔和余热回收单元第一入口之间。本发明可有效实现不同温度品质的热能的梯级利用，且可实现较高的循环效率。

摘要： 工质临界点可调的混合工质超临界布雷顿循环系统及方法，包括超临界动力循环子系统以及混合物组分调节子系统，超临界动力循环子系统包括相连的热源和透平；透平经高温回热器、低温回热器与分流器相连通，分流器的出口一路与冷却器的入口相连通，冷却器的出口一路经混合物组分调节子系统与混合室相连通；冷却器的工质侧出口另一路经混合室与低温回热器的高压侧入口相连通，分流器的另一路与低温回热器高压侧出口经高温回热器与热源工质侧入口相连通。本发明解决了超临界布雷顿循环压缩机吸气温度难以有效冷却至工质临界温度附近的问题，使得偏离工况下压缩机功耗显著下降，因此超临界动力循环在长周期运行过程中的平均热效率得以显著提升。

摘要： 本发明提供的可调工质组分的混合工质制冷系统，包括压缩机组、第一组分调节罐、第一换热器、第二换热器、第一汽液分离器、蒸发器、第一调控阀、第二调控阀、第一节流阀及第二节流阀，本发明提供的可调工质组分的混合工质制冷系统，通过第一组分调节罐(T1)、第一调控阀(Vo1)及第二调控阀(Vi1‑1)，可以调节混合工质制冷系统的循环组分，实现制冷温度调节，制冷功率调节和降温速度调节，还可应用于大温跨混合工质回热式热泵系统，低成本的响应用户端的实时需求，且整个系统流程结构简洁、调控简单、综合效率高，经济性好。

摘要： 本发明公开一种用于螺杆膨胀机的有机工质朗肯循环系统的混合工质，是由HCFC-123(2，2-二氯-1，1，1三氟乙烷)，HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷)，HFC-152a(1.1二氟乙烷)，HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)四种有机工质中的二元或三元组成的混合工质。每种混合工质的各组元物质质量百分数之和为100％。混合工质的制备方法是，将各组元物质按所设定的质量配比在常温下进行物理混合。本发明符合环保要求：ODP等于零，GWP也很低；热工参数适宜；循环性能优良；循环热利用率较高。

摘要： 本公开提供一种制冷剂混合物、混合工质及压缩机，涉及制冷技术领域，由丙烷和丁烷组成，丁烷为异丁烷，丙烷占组合物质量为10wt％～60wt％，异丁烷占组合物质量为40wt％～90wt％；或，丁烷为正丁烷，丙烷占组合物质量为10wt％～70wt％，正丁烷占组合物质量为30wt％～90wt％。本公开通过发挥各制冷剂之间的协同作用，使得制冷剂混合物具有较低的全球变暖潜能值(GWP)值，已解决现有的R134a制冷剂存在的GWP值较高的问题。

摘要： 本发明涉及一种非共沸混合工质组分可调型ORC系统，主要包括分蒸汽蒸发器、分液冷凝器、低沸点和高沸点工质膨胀机、低沸点和高沸点工质储罐、低沸点和高沸点工质冷凝器、低沸点和高沸点工质泵、低沸点和高沸点工质节流阀、低沸点和高沸点工质三通阀和混合器。本发明通过分蒸汽蒸发器和分液冷凝器实现各组分工质的分离，并通过三通阀和混合器对混合工质的组分进行调控，同时通过三通阀、节流阀和冷凝器实现各组分工质在储罐之间的调节和转移，以实现各组分工质的质量平衡。该系统可以满足蒸发过程和冷凝过程不同的最佳组分需求，从而使工质的温度滑移更好地与热源和冷源进行匹配，以减少传热过程中的不可逆损失，有效提高变工况下的系统性能。

摘要： 本发明公开了一种采用二氧化碳混合工质的压缩储能系统及其工作方法，所述系统包括：第一工质储罐、蒸发器、第一换热器、压缩机模块、第二换热器、液体膨胀机、分离器、第二工质储罐、第三换热器、气体膨胀机模块、第四换热器、第一气体膨胀机和冷凝器；所述第一工质储罐用于储存释能后的二氧化碳混合工质；所述第二工质储罐用于储存蓄能后的二氧化碳混合工质；所述二氧化碳混合工质为制冷剂与二氧化碳混合形成的非共沸混合物。本发明提供的压缩储能系统，可解决现有CO2储能系统低压CO2难以冷凝以及系统运行压力较高的技术问题。

摘要： 本实用新型公开了一种基于R‑22的环保制冷混合工质研发用液体混合装置，包括一个固定座，所述固定座的下表面开设有一个固定槽，所述固定槽内设置有一个搅拌桶，所述搅拌桶的下端贯穿延伸至固定座外，所述固定槽的上端槽壁上开设有两个滑槽，本实用新型所达到的有益效果是：在使用时，首先选择与搅拌桶相匹配的一组螺纹套筒、连接杆以及若干根搅拌杆，并将其与螺纹杆螺纹连接，之后可以通过将固定座盖在需要搅拌内部液体的搅拌桶上，之后可以通过双向丝杆通过与两个丝杆螺母的配合驱动两块夹持块对搅拌桶进行夹持固定，之后可以直接启动驱动电机传动来带动搅拌杆转动并进行搅拌，使得整体的搅拌作业更加方便使用。