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非共沸混合工质ORC低温烟气余热利用分析与优化 被引量:24
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作者 倪渊 赵良举 +1 位作者 刘朝 莫依璃 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3985-3992,共8页
以低温烟气余热的优化利用为目标,采用R245fa、R601a以及两者作为组分的9种不同质量配比的二元非共沸混合物共11种物质作为亚临界ORC工质,利用热力学以及热经济学分析循环性能,合理设计ORC系统并优化相关参数。研究表明,采用最大效率下... 以低温烟气余热的优化利用为目标,采用R245fa、R601a以及两者作为组分的9种不同质量配比的二元非共沸混合物共11种物质作为亚临界ORC工质,利用热力学以及热经济学分析循环性能,合理设计ORC系统并优化相关参数。研究表明,采用最大效率下的参数作为系统设计工况整个ORC系统热力性能较优。系统设计工况下,循环工质采用R245fa/R601a(0.6/0.4)相比其他纯工质与混合工质的热力学综合性能更优。热经济性分析中R245fa/R601a(0.9/0.1)热经济性最优,但R245fa/R601a(0.6/0.4)热经济性与R245fa/R601a(0.9/0.1)相差无几。考虑到R245fa/R601a(0.6/0.4)优良的热力学性能,故R245fa/R601a(0.6/0.4)依然是系统设计时综合考虑采用的循环工质。在混合工质中提高R245fa的质量比能降低APR与LEC,提高系统经济性。 展开更多
关键词 非共沸混合工质 有机朗肯循环 效率 热经济性
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非共沸混合工质在制冷循环中浓度偏移分析 被引量:13
2
作者 许雄文 刘金平 +3 位作者 曹乐 秦岩 邱国雄 邓雪 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3066-3072,共7页
非共沸混合工质在制冷循环中应用越来越广泛,其工质的浓度偏移对制冷机的性能影响显著。为此建立了非共沸混合工质两相区流动换热工质浓度偏移数学模型,推导出两相流动中气液相流速不同是发生浓度偏移的必要条件,得到了混合工质两相区... 非共沸混合工质在制冷循环中应用越来越广泛,其工质的浓度偏移对制冷机的性能影响显著。为此建立了非共沸混合工质两相区流动换热工质浓度偏移数学模型,推导出两相流动中气液相流速不同是发生浓度偏移的必要条件,得到了混合工质两相区当地浓度偏移规律并根据流动工质浓度计算出两相区的当地浓度,通过J-T制冷机蒸发器的工质浓度偏移实验进行了验证,计算与实验结果吻合较好。数学推导和实验结果均表明,当j组分工质在当地气液相中浓度相等时,两相流动中j组分工质浓度不存在浓度偏移,而当j组分工质在当地气相中的浓度大于当地液相中的浓度时,j组分工质当地总浓度小于其循环流动浓度,反之亦相反。J-T制冷循环中低沸点工质当地浓度低于循环流动浓度,而高沸点工质当地浓度将高于循环流动浓度。进一步分析表明混合工质J-T制冷循环中低沸点工质循环浓度高于其充注浓度,而高沸点工质循环浓度低于其充注浓度。因此,为了获得既定运行浓度的循环系统,需要充注相比此浓度更多的高沸点组分。 展开更多
关键词 非共沸混合工质 气液两相流 浓度偏移 制冷循环
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非共沸混合工质自复叠热泵循环试验研究 被引量:15
3
作者 刘金平 许雄文 +2 位作者 张志鹏 熊若虚 刘雪峰 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期408-413,共6页
单级压缩式热泵冷凝温度与蒸发温度之差一般为40-50℃,非共沸混合工质自复叠循环具有工作温差大的优点,将其应用于热泵循环,则可产生较大的供热温差。该文通过搭建一个空气源自复叠热泵实验台,利用NIST公司的制冷剂物性数据库Refpr... 单级压缩式热泵冷凝温度与蒸发温度之差一般为40-50℃,非共沸混合工质自复叠循环具有工作温差大的优点,将其应用于热泵循环,则可产生较大的供热温差。该文通过搭建一个空气源自复叠热泵实验台,利用NIST公司的制冷剂物性数据库Refprop7,绘制出了混合工质的温度-浓度图。经过实验,分析了自复叠热泵循环工作温差的影响因素,得出了自复叠热泵气液分离器简单分离对增大工作温差的作用有限,增加工质的相对挥发度也不能显著改善热泵的运行性能等结论。并进一步得出了增设分凝设施可显著增大工作温差的结论。 展开更多
关键词 热泵热水器 白复叠 非共沸混合工质 温度-浓度图
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非共沸混合工质用于螺杆膨胀机双循环低温余热回收系统的理论研究 被引量:16
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作者 谈西锋 李惟毅 史维秀 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期136-141,共6页
以典型干工质R245fa和典型湿工质R152a为组元的按不同质量比例组成的M1、M2和M3这三种典型的非共沸混合工质,在设定工况下对其应用于螺杆膨胀机双循环低温余热回收系统性能进行理论研究。针对非共沸混合工质相变时发生温度滑移以及螺杆... 以典型干工质R245fa和典型湿工质R152a为组元的按不同质量比例组成的M1、M2和M3这三种典型的非共沸混合工质,在设定工况下对其应用于螺杆膨胀机双循环低温余热回收系统性能进行理论研究。针对非共沸混合工质相变时发生温度滑移以及螺杆膨胀机压降小,出口参数高的特性,系统中引入内部回热器。分析结果表明,使用混合工质可拓宽螺杆膨胀机双循环系统的工质选择范围并且混合工质换热过程与变温热源能很好的匹配,从而可以减少传热温差带来的不可逆损失,同时使用混合工质可降低系统工质质量流量;非共沸混合等墒工质在设定工况下循环效率不是最高,但膨胀比最小,可减少膨胀机体积,降低设备制造成本;非共沸混合工质应用于螺杆膨胀机双循环系统时,引入内部回热器能够使循环效率得到明显提高。 展开更多
关键词 螺杆膨胀机 双循环 非共沸混合工质 低温 余热回收
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非共沸混合工质ORC对低焓地热能的深度利用 被引量:8
5
作者 倪渊 赵良举 +2 位作者 刘朝 徐进良 张墨耕 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1670-1676,共7页
以低焓地热能的深度利用为目标,用异戊烷、6种丁烷/己烷和5种异丁烷/己烷不同质量配比的二元非共沸混合物共12种物质作为亚临界ORC工质,利用窄点分析方法分析循环性能。研究表明,地热水进口温度在120~150℃时,混合工质异丁烷/... 以低焓地热能的深度利用为目标,用异戊烷、6种丁烷/己烷和5种异丁烷/己烷不同质量配比的二元非共沸混合物共12种物质作为亚临界ORC工质,利用窄点分析方法分析循环性能。研究表明,地热水进口温度在120~150℃时,混合工质异丁烷/己烷(0.65/0.35)的综合性能最佳,地热水出口温度最低,其输出净功率比纯工质异戊烷提高6.56~6.77倍;在150~170℃时,混合工质异丁烷,己烷(0.6/0.4)的综合性能最佳,地热水出口温度最低,其输出净功率比纯质异戊烷提高5.44~5.97倍;蒸发器和冷凝器是系统可用能损失主要部件,热源温度低时冷凝器中的可用能损失最大,但随着热源温度的升高,蒸发器的可用能损失所占比重将逐渐提高。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 非共沸混合工质 深度利用 可用能损失
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变温热源驱动非共沸混合工质ORC换热器温度匹配性能评价方法 被引量:6
6
作者 王辉涛 王华 +2 位作者 葛众 陈蓉 黄峻伟 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第1期58-62,71,共6页
在对变温热源驱动非共沸混合工质ORC(有机朗肯循环)换热器中冷热流体温度匹配性能分析的基础上,提出了用于评价非共沸混合工质ORC换热器中冷热流体间温度匹配性能的指标DMPC(温度匹配指标的标准偏差).采用该指标对换热过程进行所得的结... 在对变温热源驱动非共沸混合工质ORC(有机朗肯循环)换热器中冷热流体温度匹配性能分析的基础上,提出了用于评价非共沸混合工质ORC换热器中冷热流体间温度匹配性能的指标DMPC(温度匹配指标的标准偏差).采用该指标对换热过程进行所得的结果与采用热力学第二定律的分析结果具有一致性,即当指标DMPC增大,换热器中的额外熵产增加,效率升高,而当指标DMPC减少,换热器中的额外熵产降低,效率下降.该评价指标还可作为优化非共沸混合工质ORC换热器中冷热流体温度匹配性能的目标函数,便于进行变温热源驱动ORC非共沸混合工质的组元匹配及配比优化. 展开更多
关键词 有机朗肯循环(ORC) 非共沸混合工质 熵产 [火用]效率 温度匹配
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非共沸混合工质自复叠热泵相积存实验研究 被引量:14
7
作者 刘金平 朱宇龙 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期5-10,共6页
混合工质循环浓度是影响自复叠热泵循环性能的主要因素之一,而相积存导致工质循环浓度偏离充灌浓度,造成热泵性能变化。实验结果表明热泵中存在明显的相积存,最大可达充灌总量的50%以上;加热水温度对相积存的影响很大,每升高10℃... 混合工质循环浓度是影响自复叠热泵循环性能的主要因素之一,而相积存导致工质循环浓度偏离充灌浓度,造成热泵性能变化。实验结果表明热泵中存在明显的相积存,最大可达充灌总量的50%以上;加热水温度对相积存的影响很大,每升高10℃,积存量减少10%~21%;工质充灌浓度一定时,积存量随充灌量的增大而增加,工质充灌量增加10%,其积存比例增加1%左右。相积存导致工质循环浓度高于充灌浓度1.6%~37%,由于工质积存量随加热水温度的升高不断降低,循环工质浓度受相积存的影响也不断减小而逐渐接近充灌浓度。 展开更多
关键词 工程热物理 热泵热水器 自复叠 非共沸混合工质 相积存
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自动复叠制冷系统非共沸混合工质组分变化特性 被引量:4
8
作者 芮胜军 张华 +1 位作者 贺滔 罗浩 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期39-45,共7页
非共沸混合工质冷凝是温度不断降低的等压冷凝过程,气相和液相组分不断变化。当冷凝器出口温度为300 K时,液相混合工质R600a/R23/R14的质量分数为78.04/12.62/9.34,冷凝液大部分为R600a,但含有相当数量的中低沸点工质。冷凝温度降低至28... 非共沸混合工质冷凝是温度不断降低的等压冷凝过程,气相和液相组分不断变化。当冷凝器出口温度为300 K时,液相混合工质R600a/R23/R14的质量分数为78.04/12.62/9.34,冷凝液大部分为R600a,但含有相当数量的中低沸点工质。冷凝温度降低至280 K时,R600a在气相中的比例为9.8%,即使冷凝温度降低到质量分数35/35/30的泡点温度249.49 K,R600a在气相的质量分数仍然占2.67%。相分离器I能够分离78.04%的高沸点工质R600a,但低沸点工质R14在液相中占9.34%。相分离器II只能分离30.27%的R23,12.62%依靠相分离器I分离,其余的R23都被带入到蒸发器。R600a在蒸发器内仍然有6.31%的含量,低沸点工质R14在蒸发器内占45.64%。 展开更多
关键词 自动复叠制冷 R600a/R23/R14 组分变化特性 非共沸混合工质
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非共沸混合工质R32/R134a在水平微翅管内流动沸腾特性 被引量:5
9
作者 马虎根 蔡祖恢 李美玲 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1369-1373,共5页
对非共沸混合工质R32 R134a在 5种水平微翅管内的流动沸腾特性进行了实验研究 ,获得了传热系数随质量流量、热通量及干度的变化关系 ,并对各种工况下的换热机理进行了分析和讨论 .同时 ,对R2 2和R32
关键词 水平微翅管 流动 非共沸混合工质
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非共沸混合工质在花瓣形翅片管管束上的冷凝传热及强化 被引量:3
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作者 张正国 王世平 林培森 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期186-188,共3页
Under the natural and forced convection conditions, the condensation heat transfer per-formance of nonazeotropic mixtures in a bundle of petal-shpaed finned tube was studied. Experimentalresults showed that petal-shap... Under the natural and forced convection conditions, the condensation heat transfer per-formance of nonazeotropic mixtures in a bundle of petal-shpaed finned tube was studied. Experimentalresults showed that petal-shaped finned tube remarkedly enhanced the condensation heat transfer ofnonazeotropic mixtures in the bundle, the condensation heat transfer per formance under forced con-vection was better than that of natural convection. 展开更多
关键词 非共沸混合工质 花瓣形 翅片管管束 冷凝 传热
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相变温差较大的非共沸混合工质在双门冰箱中的应用研究 被引量:5
11
作者 高志明 王怀信 +1 位作者 蒯大秋 马一太 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期23-26,共4页
相变温差较大的非共沸混合工质在双门冰箱中的应用研究高志明,王怀信,蒯大秋,马一太(天津大学热能研究所天津300072)关键词非共沸混合工质,双门冰箱1引言家用冰箱的主导制冷工质R12IXI严重破坏大气臭氧层而淘汰在即... 相变温差较大的非共沸混合工质在双门冰箱中的应用研究高志明,王怀信,蒯大秋,马一太(天津大学热能研究所天津300072)关键词非共沸混合工质,双门冰箱1引言家用冰箱的主导制冷工质R12IXI严重破坏大气臭氧层而淘汰在即,国内外对其替代工质进行了广泛研究... 展开更多
关键词 非共沸混合工质 双门冰箱
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一种非共沸混合工质的循环特性分析 被引量:4
12
作者 赵力 张启 丁国良 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期31-33,共3页
本文首先利用CSD方程进行了理论分析,得到了R290/R123/R600a物系的COP值、单位容积制冷量、冷凝和蒸发压力的相图;然后,在小型压缩式热泵实验台上进行了实际工况运行分析,发现该工质可以在较大的温度范围高效循环,这也是目前其它工质所... 本文首先利用CSD方程进行了理论分析,得到了R290/R123/R600a物系的COP值、单位容积制冷量、冷凝和蒸发压力的相图;然后,在小型压缩式热泵实验台上进行了实际工况运行分析,发现该工质可以在较大的温度范围高效循环,这也是目前其它工质所不具备的特点。 展开更多
关键词 工质替代 非共沸混合工质 循环特性
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水平细圆管内非共沸混合工质的流动沸腾 被引量:3
13
作者 胡自成 马虎根 宋新南 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2577-2581,共5页
以非共沸混合工质R32/R134a为实验工质,进行了水平细圆管内流动沸腾换热实验.在获取大量实验数据的基础上,分析了质量干度、热通量和质量通量密度对沸腾换热的影响,讨论了各种工况下的换热机理,比较分析了细圆管和常规管道内流动沸腾换... 以非共沸混合工质R32/R134a为实验工质,进行了水平细圆管内流动沸腾换热实验.在获取大量实验数据的基础上,分析了质量干度、热通量和质量通量密度对沸腾换热的影响,讨论了各种工况下的换热机理,比较分析了细圆管和常规管道内流动沸腾换热性能.实验结果表明:在本实验范围内,水平细圆管内流动沸腾换热主要受热通量的影响,绝大部分实验工况下核态沸腾占主导地位.尺度效应是引起微细通道内流动沸腾换热特性不同于常规管道的主要原因. 展开更多
关键词 细圆管 流动 非共沸混合工质 尺度效应
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基于传热窄点的非共沸混合工质优选方法 被引量:8
14
作者 赵力 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1001-1005,共5页
为了解决多种非共沸工质的优选问题,提出了一种基于传热窄点的分析方法.应用CSD状态方程得到不 同非共沸工质相变时焓差随相变温度的变化规律,并在适当假设的基础上,再得到换热流体的温度分布,从而得到 不同非共沸工质的相变传热窄点... 为了解决多种非共沸工质的优选问题,提出了一种基于传热窄点的分析方法.应用CSD状态方程得到不 同非共沸工质相变时焓差随相变温度的变化规律,并在适当假设的基础上,再得到换热流体的温度分布,从而得到 不同非共沸工质的相变传热窄点位置和大小,结合统计学方法,尝试给出了一种非共沸混合工质的优选方法.针对 两种非共沸工质(R401A和R409A)应用了两种不同的比较方法,比较结果均为R401A优于R409A,但新方法更加 简便. 展开更多
关键词 非共沸混合工质 传热窄点 优选方法 统计
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非共沸混合工质在低温余热回收系统中的特性模拟 被引量:1
15
作者 王智 杜燕 韩中合 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第11期87-91,共5页
通过模拟非共沸混合工质和纯工质在低温烟气有机朗肯循环(ORC)系统中的特性,考察了不同质量比下的混合工质的热力学特性和经济特性,并与纯工质进行对比。结果表明:混合工质在基本ORC系统中的热效率和质量流量介于其组元纯质之间,但在加... 通过模拟非共沸混合工质和纯工质在低温烟气有机朗肯循环(ORC)系统中的特性,考察了不同质量比下的混合工质的热力学特性和经济特性,并与纯工质进行对比。结果表明:混合工质在基本ORC系统中的热效率和质量流量介于其组元纯质之间,但在加装回热器后,部分混合工质的系统热效率优于纯工质,且混合工质较纯工质具有更小的膨胀比和单位功量;含有1种相同组元的二元混合工质,其组元之间临界温度差越大,热力学性能变化幅度越大。 展开更多
关键词 非共沸混合工质 低温余热回收系统 有机朗肯循环 质量比 温度滑移 循环热效率
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非共沸混合工质蒸发过程中的传热温差探讨 被引量:7
16
作者 赵力 刘惠 《暖通空调》 北大核心 2005年第6期118-121,共4页
为了解在空调工况的蒸发温度下,非共沸混合工质在蒸发器中的沿程温度分布变化以及这些变化导致传热不可逆熵增的改变状况,建立了蒸发器稳态模型,并以混合工质R401A和R409A为例进行了理论计算及结果分析,得到这两种混合工质在换热器中最... 为了解在空调工况的蒸发温度下,非共沸混合工质在蒸发器中的沿程温度分布变化以及这些变化导致传热不可逆熵增的改变状况,建立了蒸发器稳态模型,并以混合工质R401A和R409A为例进行了理论计算及结果分析,得到这两种混合工质在换热器中最小和最大传热温差的位置,以及由于温差改变导致的不可逆熵增的变化情况。 展开更多
关键词 非共沸混合工质 传热温差 蒸发过程 蒸发温度 空调工况 分布变化 稳态模型 理论计算 变化情况 不可逆 蒸发器 换热器 熵增
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蒸发器中非共沸混合工质的换热特性 被引量:4
17
作者 朱强 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期44-48,共5页
为了阐明非共沸混合工质在制冷、空调系统蒸发器中的换热过程 ,以及混合工质蒸发时的温度滑移现象为工程实际带来的某些特殊性 ,运用传热及热力学原理进行了相应的理论分析 ,发现非共沸混合工质的蒸发过程中蒸发介质存在极限流量的现象 ... 为了阐明非共沸混合工质在制冷、空调系统蒸发器中的换热过程 ,以及混合工质蒸发时的温度滑移现象为工程实际带来的某些特殊性 ,运用传热及热力学原理进行了相应的理论分析 ,发现非共沸混合工质的蒸发过程中蒸发介质存在极限流量的现象 ,并得到此类工质在可用能角度相比纯工质具有节能效果的结论 (一般情况下 ,相对可用能损失减少 4 0 %~ 5 5 % ) ,最后将理论分析结论应用于几种常用的混合工质上 ,如R4 0 7c、R4 0 5a和R4 14b 。 展开更多
关键词 蒸发器 非共沸混合工质 换热特性 极限流量 完全蒸发 制冷空调
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非共沸混合工质管内流动凝结换热系数的分析与计算
18
作者 陈民 李沛文 +1 位作者 王秋旺 陶文铨 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期114-117,共4页
对非共沸混合工质R32 /R134a的管内流动凝结局部换热系数进行了理论分析和计算 .计算表明 ,非共沸混合工质的管内流动凝结换热系数总是低于具有等同物性的纯工质的换热系数 ,其换热系数下降的程度不仅受浓度的影响 ,还受干度的影响 .对... 对非共沸混合工质R32 /R134a的管内流动凝结局部换热系数进行了理论分析和计算 .计算表明 ,非共沸混合工质的管内流动凝结换热系数总是低于具有等同物性的纯工质的换热系数 ,其换热系数下降的程度不仅受浓度的影响 ,还受干度的影响 .对混合工质R32 /R134a而言 ,换热系数的极小值出现在R32质量分数为10 %~ 30 展开更多
关键词 非共沸混合工质 凝结换热 理论计算 R32 R134α 换热系数
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非共沸混合工质压缩制冷循环的不可避免损失
19
作者 肖跃雷 傅秦生 +1 位作者 冯霄 鲁立平 《热科学与技术》 CAS CSCD 2003年第4期292-296,共5页
以非共沸混合工质替代 CFCS是比较有效的替代方案。通过对给定节点温差下的蒸发器和冷凝器内的温度匹配分析 ,提出利用调节非共沸混合工质的配比来优化蒸发器和冷凝器内的温度匹配 ,并可计算出循环的实际不可避免灯用损失 ,从而提出采... 以非共沸混合工质替代 CFCS是比较有效的替代方案。通过对给定节点温差下的蒸发器和冷凝器内的温度匹配分析 ,提出利用调节非共沸混合工质的配比来优化蒸发器和冷凝器内的温度匹配 ,并可计算出循环的实际不可避免灯用损失 ,从而提出采用非共沸混合工质的蒸气压缩制冷循环的实际不可避免灯用损失的计算方法 ,并提出利用最佳配比和实际不可避免的灯用损失的计算 ,对各种非共沸混合工质对进行筛选 ,以进一步减少循环可避免的灯用损失 ,为优化蒸气压缩制冷循环 ,提高循环的性能奠定基础。 展开更多
关键词 蒸气压缩制冷循环 非共沸混合工质 YONG分析 最优化 温度匹配
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微圆管内非共沸混合工质流动沸腾传热强化
20
作者 胡自成 马虎根 王谦 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2009年第2期160-164,共5页
分别进行了R32/R134a在水平微圆管、细圆管和小尺寸常规管道内的流动沸腾传热试验.在定义微圆管传热强化系数Ec(相对于细圆管和小尺寸常规管道的传热强化系数分别用Ecm和Ecs表示)的基础上,从不同强化管内流动沸腾传热机理的角度分析了... 分别进行了R32/R134a在水平微圆管、细圆管和小尺寸常规管道内的流动沸腾传热试验.在定义微圆管传热强化系数Ec(相对于细圆管和小尺寸常规管道的传热强化系数分别用Ecm和Ecs表示)的基础上,从不同强化管内流动沸腾传热机理的角度分析了Ecm和Ecs在不同试验工况下的变化规律及其与传热机理的关系.结果表明,试验工况范围内Ecm和Ecs分别在1.01~2.33和1.03~3.54之间变化.绝大部分试验工况下Ecm的值较小且变化很小,Ecs则较大且有明显变化;高热通量和高质量干度下Ecm和Ecs的值都较大.微圆管内流动沸腾传热强化效果与传热机理及其转变区域密切相关,当微圆管内传热开始出现恶化和较高热通量下微圆管内核态沸腾传热占绝对主导地位时,微圆管传热强化效果明显. 展开更多
关键词 传热强化 微圆管 流动 非共沸混合工质
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