CO2气液两相小型膨胀机的研究进展

摘要：

随着国际社会环境意识的提高,臭氧层破坏、温室效应问题受到持续广泛的关注,越来越多的学者将注意力集中于环保制冷剂.CO2因简单易得、安全可靠、传热性能和流动性好等优点受到重视.本文对CO2气液两相小型膨胀机的研究进展进行分析和总结,发现在循环中将节流阀换成CO2膨胀机可有效提高系统的制冷效率,经过计算得到带膨胀机跨临界CO2循环的制冷、制热效率分别比R134a循环高6.9％、4.6％,比带节流阀的循环高25.76％、16.17％;CO2膨胀机的等熵效率越高,系统制冷、制热效率越大,若CO2膨胀机的等熵效率大于32％,则带CO2膨胀机的系统性能优于带回热器循环的系统性能.不同CO2膨胀机由于结构不同导致效率、泄漏和摩擦损失不同,活塞式、转子式等膨胀机结构简单,但同时泄漏损失也较大;滑片式、旋转叶片式、涡旋式等膨胀机效率得到了很大提高,但其结构较为复杂,制造难度大,生产成本较高;同时对当前存在的一些问题提出了解决办法,如进行合理的设计减小泄漏与摩擦损失、将压缩功提供给压缩机、在膨胀过程中加入其他气体以及设计可调节膨胀比的CO2膨胀机.目前CO2膨胀机的研究基本集中于实验室,在工程中应用较少.因此未来应以实验和理论相结合,进一步研究CO2膨胀机效率提升、关键零部件技术开发等问题.

关键词：跨临界循环、膨胀机、膨胀功、等熵效率、泄漏、CO2

所属期刊栏目：44

分类号：TB61+1;TB653(制冷工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：24-34