跨临界CO2循环系统的膨胀及功回收技术研究_张波著.pdf

国家自然科学基金项目(51674188、51874229、51504182陕西省创新人才推进计划一青年科技新星项目(2018KJXX-083)中国博1=出甘次4而912015M582685)陕西省1JQ5187)陕西省1466)陕西省引进高层次创新人才及陕西省“百人计划”启动基金项目跨临界CO2循环系统的膨胀及功回收技术研究张波/著Kua Linjie CO2Xunhuan Xitong De Pengzhang Ji Gong Huishou Jishu Yanjiu中国矿业大学出版社China University of Mining and Technology Press金项目(51674188、51874229、51504182)推进计划一青年科技新星项目(2018KJXX-083)中国博士后科学基金资助项目(2015M582685)陕西省自然科学基金项目(2015JQ5187)陕西省教育厅基金项目(15JK1466)陕西省引进高层次创新人才及陕西省“百人计划”启动基金项目跨临界CO2循环系统的膨胀及功回收技术研究张波/著中国矿业大学出版社前言前言在氟利昂工质替代研究中，CO2以其优异的环保特性和良好的热物性受到广泛关注，但在普通制冷空调应用场合下必须采用的跨临界CO,制冷循环由于巨大的节流损失导致其效率远低于传统氟利昂制冷系统，因此，国内外研究者提出了许多循环改进措施。其中，用高效CO2膨胀机替代节流阀并回收膨胀功被认为是最有节能潜力的措施。本书通过数值模拟，比较了不同循环方式下的跨临界CO2系统性能特性及其变化规律，分析了带膨胀机的跨临界CO2循环中影响循环效率的主要参数及其作用规律，研制出新型的自由活塞式膨胀一压缩机，并对其热力过程和动力特性进行了深入理论分析和试验研究。全书共分为八章：第1章主要介绍跨临界CO2循环系统特性及其膨胀技术的研究进展。第2章主要介绍跨临界CO2循环系统特性的热力学研究，包括系统主要部件的损失、典型改善措施分析比较和带膨胀机的跨临界C02循环的特性研究。第3章主要介绍跨临界CO2自由活塞式膨胀一压缩机的研制，包括自由活塞式膨胀机研制中的关键技术问题分析和解决方案、单作用和双作用自由活塞式膨胀一压缩机的设计与运动规律分析。第4章主要介绍双作用跨临界CO2自由活塞式膨胀一压缩机工作特性的实验研究，包括膨胀机吸、排气控制原理的验证和膨胀机的工作频率、膨胀腔内压力变化等实验研究。第5章主要介绍双作用跨临界C02自由活塞式膨胀一压缩机的热力学理论模型。应用变质量热力学、工程热力学、传热学及流体力学等理论，考虑泄漏、摩擦、传热和孔口流动阻力等因素的影响，建立了较为完善的热力学模型。第6章主要介绍双作用跨临界CO2自由活塞式膨胀一压缩机的动力学理论模型，研究了自由活塞的运动规律及其受力情况和控制滑杆的运动规律以及压缩机的阀片的运动规律，计算出膨胀一压缩机的效率及内部摩擦功耗和碰撞功耗。第7章主要介绍双作用跨临界CO2自由活塞式膨胀一压缩机的研究，包括跨临界CO系统实验台的工作原理及设备、双作用膨胀一压缩机样机的热动力模型验证和膨胀机性能的主要影响因素分析。第8章主要介绍研究结果，包括跨临界C02循环的典型改善措施的最佳适用范围、带膨胀机典型循环的运行特性、自由活塞式膨胀一压缩机的关进技术及其工作特性等。本书撰写过程中，参考了大量国内外的著作和科技文献等资料，在此谨向相关文献资料。1。跨临界CO,循环系统的膨胀及功回收技术研究的作者表示衷心的感谢！感谢西安科技大学姬长发教授、刘浪副教授和张小艳副教授等长期对作者的帮助和指导。本书虽然在跨临界CO2循环系统的膨胀和功回收技术研究方面取得了一定的成果，但是仍有许多内容有待进一步深化、拓展和完善。由于笔者的水平所限，书中难免出现不妥之处，敬请各位专家和读者批评指正。著者2018年4月2