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        新型制冷工質R450A用于噴射制冷循環性能研究
        來源:www.nmzlsb.cn發表時間:2019-05-05

        新型制冷工質R450A是R134a的一種替代品,環保可靠,針對它的研究目前尚較少,有限研究主要側重于簡單蒸氣壓縮制冷循環。研究構建了噴射器數學模型,對比分析R450A在新型噴射制冷循環中不同噴射器特性及工況下的制冷性能。研究發現在噴射制冷循環中,引射流體的壓降,工作流體與引射流體的混合面積比對循環COP,單位容積制冷量和噴射器壓縮效率影響呈拋物線形變化,存在最優的引射流體壓降10kPa和工作流體與引射流體混合面積比7,并且最佳的引射流體壓降及工作流體與引射流體混合面積比隨著冷凝溫度的升高而增大。此外,相比傳統的蒸氣壓縮制冷循環,新型噴射制冷循環中R450A的COP和單位容積制冷量分別增大14.6%~20.6%和21.1%~21.7%,系統性能顯著提高。同時,噴射器噴嘴和擴壓室效率對系統性能影響顯著,且擴壓室效率的影響更強。

          自從20世紀90年代以來,R134a以其優良的制冷能力和零ODP(臭氧破壞指數)值被廣泛使用。然而隨著全球氣候變化的研究深入,R134a因其較高的GWP(溫室效應影響指數)值被認定為溫室氣體,在導致全球變暖的物質中位列第三。為滿足《京都議定書》和《巴黎協定》的規定,尋找R134a的替代制冷劑意義重大。

          目前關于R134a的替代研究主要有自然工質和人工合成兩方面。自然工質方面馬一太、劉圣春等對CO2的跨臨界循環及其與氟利昂制冷循環性能對比進行了研究;人工合成方面R1234yf和R1234ze(E)的研究最具代表性,Wu等、Brown等 、Dong等和陳琪等對這些工質的熱物理性質、傳輸性質等進行了非常充分的實驗研究。新型制冷劑R450A由R1234ze(E)和R134a組成,質量分數分別為58%和42%。不易燃燒,GWP值相比R134a降低58%,可以用于熱泵、氣冷水冷機組、自動飲料售貨機等中低溫設備,是R134a替代物中性能較好的一種,2014年10月被列于美國國家環境保護局SNAP(新制冷劑替代計劃)項目中。

          目前國內關于R450A的研究還比較缺乏,國外研究主要集中在R450A的基本循環性能測試對比。Mota-Babiloni等 實驗測量帶有中間回熱器的制冷系統,對比R450A在不同工況下的制冷量、COP、排氣溫度等及中間換熱器對壓縮機效率的影響,得出R450A制冷量低于R134a6%,COP高大約1%。Mendoza-Miranda等[提出一種壓縮機預測模型,在基本蒸氣壓縮制冷系統中的測量結果顯示R450A的制冷量和COP均略低于R134a。

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