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非共沸混合工质自复叠制冷系统气液相平衡与循环特性研究

周阿龙  
【摘要】:本文针对非共沸混合工质自复叠制冷系统展开研究,通过对非共沸混合工质气液相平衡理论和热力学参数的分析,获得了求解非共沸混合工质制冷系统的方法,通过单级压缩、三级分凝、四级复叠的制冷系统获得150℃的蒸发温度,并且获得了制冷系统运行的最优工况。 本文以RKS80状态方程研究多元工质的热力特性,并使用迭代计算求解了状态方程的压缩因子。以多点的饱和压力拟合了RKS80状态方程中制冷工质的参数,即m、n。根据Redlich修正的混合规则,以文献查询结果拟合了求解本文工质的二元相互作用系数的计算方程。使用状态方程法建立了混合工质的气液相平衡模型,并分析了数学模型的数值计算方法。通过推导混合工质热力学焓值和熵值的公式,获得了多元混合工质的焓温图。 根据制冷系统要求和工质特性,选择了混合工质的组元,并通过简化复叠系统计算,获得了混合工质的初步配比,通过对不同配比进行系统计算,对比分析获得了系统运行的最优配比。通过在给定组分下,对不同压力工况的制冷系统进行设计计算获得了系统运行所需的最优的压力工况。 通过与NIST数据库查询结果对比,本文通过编程求解状态方程的方法,获得的非共沸混合工质自复叠制冷系统的结构参数是可靠的。考虑到未进行实验验证研究,本文指出在非共沸混合工质制冷系统研究中存在的不足,并为混合工质热力性质研究和制冷系统优化提出了一些基本的理论研究方法作为参考。


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