自然工质二氧化碳制冷与热泵循环原理的研究与进展 马一太 等 编 专业科技 文轩网

前言
主要符号表
第1章绪论1
1.1自然工质的研究现状与发展趋势3
1.1.1第一代制冷剂3
1.1.2第二代制冷剂4
1.1.3第三代制冷剂6
1.1.4第四代制冷剂9
1.2CO2制冷剂的历史回顾与当前进展11
1.2.1CO2制冷剂的历史回顾11
1.2.2CO2制冷剂的再开发及研究综述13
1.3CO2作为制冷剂的综合评价15
1.3.1制冷剂自然度15
1.3.2系统效率18
1.4CO2作为制冷剂面临的竞争形势18
1.4.1新型的烯烃类人工制冷剂18
1.4.2CO2作为制冷剂的竞争性26
1.5本章小结26
参考文献27
第2章CO2跨临界循环的理论分析33
2.1CO2跨临界循环的特点33
2.1.1CO2循环的分类33
2.1.2CO2跨临界循环的很优高压34
2.2CO2跨临界循环的热力学分析40
2.2.1CO2跨临界单级、双级循环的热力学分析41
2.2.2CO2跨临界单级、双级循环的性能比较51
2.2.3影响CO2跨临界单级、双级循环性能的因素54
2.3提高CO2跨临界系统COP的途径55
2.3.1采用内部热交换器55
2.3.2采用膨胀机代替节流阀56
2.3.3采用双级压缩57
2.3.4采用高效CO2跨临界系统部件58
2.4CO2跨临界水水热泵循环60
2.4.1CO2跨临界水水热泵循环系统60
2.4.2CO2跨临界水水热泵循环的数学模型61
2.5CO2跨临界循环的当量温度分析法63
2.5.1传统热力学比较方法的缺点63
2.5.2当量温度分析法的介绍65
2.5.3当量温度分析法的检验66
2.5.4用当量温度分析法分析CO2跨临界循环70
2.6热力学完善度的般原理71
2.6.1实际蒸气压缩制冷循环的分析71
2.6.2热力学完善度的计算方法72
2.6.3热力学完善度的特性73
2.6.4当量温度和热力学完善度的关系74
2.7本章小结75
参考文献76
第3章CO2：的热物理性质78
3.1概述78
3.1.1CO2的存在78
3.1.2CO2的来源78
3.1.3CO2的基本性质79
3.2CO2的热物理性质和传输性质83
3.2.1CO2的热力学性质83
3.2.2超临界CO2流体的性质86
3.2.3亚临界CO2流体的性质91
3.3润滑油及含油CO2的性质95
3.3.1制冷系统对润滑油的要求95
3.3.2合成润滑油特性分析96
3.3.3几种合成润滑油的基本特性96
3.3.4润滑油优选及PAG/CO2混合物性能99
3.4本章小结105
参考文献105
第4章C02的换热特性108
4.1国内外研究综述108
4.1.1超临界CO2冷却换热特性研究进展108
4.1.2亚临界CO2两相沸腾换热特性研究进展115
4.2超临界CO2流动换热特性120
4.2.1超临界流体的换热120
4.2.2超临界CO2流体换热的理论分析方法122
4.2.3超临界CO2流体换热与常规工质凝结换热比较124
4.2.4不凝性气体对超临界CO2流体的影响127
4.2.5超临界CO2流体换热关联式130
4.2.6超临界CO2流体的流动特性134
4.3亚临界CO2流动沸腾换热特性138
4.3.1亚临界CO2气泡成核理论138
4.3.2亚临界CO2管内流动沸腾换热特性144
4.3.3亚临界CO2管内流动沸腾压降特性159
4.3.4亚临界CO2管外池沸腾换热特性162
4.4亚临界CO2管外冷凝换热特性166
4.4.1管外冷凝换热理论166
4.4.2管外冷凝换热模型166
4.5本章小结167
参考文献167
第5章CO2压缩机177
5.1CO2活塞式压缩机178
5.1.1活塞式压缩机基本结构和工作原理178
5.1.2活塞式压缩机结构特点和类型179
5.1.3CO2活塞式压缩机工作过程数学模型180
5.1.4CO2活塞式压缩机研究进展184
5.2CO2滚动转子式压缩机188
5.2.1滚动转子式压缩机基本结构和工作原理188
5.2.2CO2滚动转子式压缩机设计192
5.2.3CO2滚动转子式压缩机不可逆损失模型198
5.2.4CO2滚动转子式压缩机研究进展208
5.3C02涡旋压缩机209
5.3.1涡旋压缩机基本构成和工作原理209
5.3.2CO2涡旋压缩机设计211
5.3.3CO2涡旋压缩机工作过程数学模型215
5.3.4CO2涡旋压缩机研究进展224
5.4CO2螺杆式压缩机227
5.5C02压缩机标准228
5.6本章小结229
参考文献229
第6章CO2跨临界循环节流装置和膨胀机233
6.1CO2跨临界循环节流过程的热力学分析233
6.1.1CO2跨临界循环节流损失分析233
6.1.2CO2跨临界循环减小节流损失的方法236
6.1.3CO2跨临界循环节流过程采用膨胀机的优势与问题237
6.2普通节流装置238
6.2.1膨胀阀238
6.2.2毛细管239
6.2.3喷射器240
6.3CO2膨胀过程机理241
6.3.1CO2临界点现象及亚稳态241
6.3.2CO2膨胀过程相变平衡的稳定性分析244
6.3.3CO2膨胀过程的相变延迟分析245
6.3.4CO2膨胀机内部膨胀机理分析246
6.4不同形式CO2膨胀机的热力分析与比较255
6.4.1往复活塞式膨胀机255
6.4.2涡旋式膨胀机256
6.4.3螺杆式膨胀机257
6.4.4滚动活塞式膨胀机258
6.4.5摆动转子膨胀机259
6.4.6透平式膨胀机260
6.4.7不同形式CO2膨胀机的综合对比261
6.4.8CO2膨胀机研究进展262
6.5CO2滚动活塞式膨胀机的开发269
6.5.1CO2滚动活塞式膨胀机仿真269
6.5.2CO2滚动活塞式膨胀机的结构设计280
6.5.3CO2膨胀机性能的主要影响因素285
6.6CO2膨胀压缩机的设计构思288
6.6.1膨胀压缩机的研究进展288
6.6.2转子式膨胀压缩机构想291
6.6.3摆动转子式膨胀压缩机292
6.7本章小结293
参考文献293
第7章CO2换热器及附属设备298
7.1CO2气体冷却器298
7.1.1CO2气体冷却器的类型298
7.1.2CO2气体冷却器的模拟计算302
7.2CO2蒸发器315
7.2.1CO2蒸发器的类型315
7.2.2CO2蒸发器的模拟计算320
7.3C02回热器330
7.4附属设备332
7.4.1储液器332
7.4.2气液分离器332
7.4.3油分离器332
7.5CO2压力容器的安全应力分析333
7.5.1压力容器的爆破能量333
7.5.2CO2跨临界循环系统各设备的爆破能量及安全性分析335
7.5.3提高CO2跨临界循环系统各设备安全性的措施342
7.6本章小结344
参考文献344
第8章CO2跨临界循环测量仪表及数据采集系统347
8.1湿度的测量347
8.1.1温度测量的结构347
8.1.2温度测量的仪器仪表347
8.2压力的测量350
8.3流量的测量352
8.3.1速度式流量计352
8.3.2质量流量计353
8.4膨胀机的示功图测量353
8.5可视化观测方法355
8.5.1CO2系统可视化研究实验装置356
8.5.2CO2系统膨胀机可视化研究357
8.5.3CO2系统管外沸腾换热可视化研究359
8.5.4CO2系统气体冷却器可视化研究365
8.6数据测量系统366
8.6.1压力测量系统366
8.6.2流量测量系统367
8.6.3温度测量系统367
8.6.4功率测量系统367
8.6.5膨胀机的转速测量368
8.7数据采集和控制系统368
8.7.1工控机测控系统的硬件设计368
8.7.2工控机测控系统的软件设计370
8.7.3运行监测系统370
8.7.4数据报表371
8.8本章小结372
参考文献372
第9章CO2跨临界循环的应用研究373
9.1CO2跨临界循环水水热泵系统的实验研究373
9.1.1CO2跨临界循环水水热泵系统373
9.1.2CO2跨临界循环水水热泵实验研究方法375
9.1.3CO2跨临界循环水水热泵实验结果及分析375
9.2CO2跨临界循环空气水热泵系统的实验研究377
9.2.1CO2跨临界循环空气水热泵系统377
9.2.2CO2跨临界循环空气水热泵实验研究方法377
9.2.3CO2跨临界循环空气水热泵实验结果与分析379
9.3CO2跨临界循环的应用381
9.3.1热泵热水机381
9.3.2商业制冷383
9.3.3汽车空调387
9.3.4别墅型热水供暖多用系统401
9.3.5热泵干燥403
9.4本章小结405
参考文献405
第10章CO2在复叠式制冷循环中的应用研究408
10.1复叠式制冷循环热力学分析408
10.1.1R290/CO2复叠式制冷循环的系统介绍408
10.1.2R290/CO2复叠式制冷循环的热力计算模型410
10.1.3R290/CO2复叠式制冷循环的分析410
10.2提高R290/CO2复叠式制冷循环性能的措施414
10.2.1采用内部热交换器414
10.2.2减小冷凝蒸发器的传热温差418
10.3R290/CO2复叠式制冷循环的应用性比较419
10.4CO2应用于复叠式制冷循环的现状421
10.4.1NH3/CO2复叠式制冷循环的研究421
10.4.2CO2复叠式制冷循环的应用现状422
10.5本章小结428
参考文献428
附录A制冷剂的物理性质、安全及环保特性430
附录B字母缩写说明439
后记441