毕业论文（设计）H2OCO2喷射-压缩复叠式制冷系统热力性能研究.docxVIP

H2O/CO2喷射-压缩复叠式制冷系统热力性能研究摘要：本文研究了一种两级喷射-压缩复叠式制冷系统，该系统包含一个利用低品位热源作驱动的喷射式制冷系统（高温级）和一个电驱动的压缩式制冷系统（低温级），制冷剂分别为H2O（高温级）和CO2（低温级）。对该系统进行仿真模拟，得出了中间换热器的最佳温度，分析了系统COP与高温级冷凝温度和低温级蒸发温度间的关系，并在一定的设计工况下，将该系统和CO2单级压缩式系统及NH3/CO2压缩复叠式系统进行对比，发现该系统的COP相较于后两个系统分别最大能提高105%和61%，所需的净功相较于后两个系统最大能降低51%和41%。关键词：复叠式制冷系统；喷射式制冷系统；H2O/CO2；制冷系数Evaluation of Thermal Performance of H2O/CO2 Ejector-Compression Cascade Refrigeration SystemHU Han-Qing1 ZHAO Hong-Xia1 WANG Lei2(1. School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China;2. School of Control Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China)Abstract：A cascade refrigeration system, consisting of a sub-critical CO2 compression refrigeration system as low-temperature circuit (LTC)and an ejector refrigeration system using H2O as high-temperature circuit (HTC), was developed.HTCwas thermallydriven by low grade heatorsolarenergy. Through simulation and theoretical analysis,the optimal condensing temperature of the intercooler was determined. This study also analyzed the relationship between COP and both Te(LTC) and Tc(HTC),and also compared the system COP with other two different systems- single stage CO2 compression refrigeration system and NH3/CO2 cascade refrigeration system. The results showed that COP of the H2O/CO2system increases by 105% and 61% over the latter two systems respectively and the net work required51% and 41% lower than the latter two systems respectively.Keywords：Cascade refrigeration system; Ejector refrigeration system; H2O/CO2; COP0 前言近些年，能源的需求量逐渐增加，然而较低的利用率和有限的数量导致主要能源日趋紧缺，因此节能和新能源的利用成为倍受关注的焦点。喷射式制冷循环作为一种利用热能驱动的制冷循环，其驱动热能可以来自于太阳能，地热，汽车余热等低品位热源，相较于其他的传统制冷方式，喷射式制冷既节省了能源利用成本、降低了能源损耗，也提高了能源的利用率，有着低成本高可靠的优势[1]。喷射式制冷在节约能源的同时还能避免部分有害制冷剂的使用，减少了对环境的破坏。传统制冷系统中，压缩式制冷系统是最为广泛使用的制冷方式之一。考虑到喷射式制冷系统制冷效率较低，可以将喷射式制冷系统和压缩式制冷系统结合在一起形成两级复叠式制冷系统，从而提高系统的性能，同时获得更低的制冷温度。两级复叠式系统中的两个制冷循环通常采用两种不同的制冷剂，由于CFCs与HCFCs等人工制冷剂作为臭氧层空洞的主要破坏物已经被逐渐禁止使用，所以目前的研究中通常会利用绿色高效的制冷剂替代CFCs与HCFCs。CO2是一种纯天然的制冷剂，常用于复叠式制冷系统低温级。它有着