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自然工質(zhì)二氧化碳制冷與熱泵循環(huán)原理的研究與進(jìn)展

自然工質(zhì)二氧化碳制冷與熱泵循環(huán)原理的研究與進(jìn)展

作者：馬一太
出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2017-03-01
開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 456
中 圖 價(jià):¥156.4(7.9折) 定價(jià)  ¥198.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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自然工質(zhì)二氧化碳制冷與熱泵循環(huán)原理的研究與進(jìn)展 版權(quán)信息

自然工質(zhì)二氧化碳制冷與熱泵循環(huán)原理的研究與進(jìn)展 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)闡述自然工質(zhì)二氧化碳（CO2）用于制冷與熱泵循環(huán)的原理與實(shí)踐。全書(shū)共10章：章是緒論，介紹自然工質(zhì)CO2制冷與熱泵循環(huán)的重要意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài)。第2~4章是CO2制冷與熱泵循環(huán)的熱力學(xué)基本原理和換熱特性，重點(diǎn)分析CO2跨臨界循環(huán)機(jī)理和提高循環(huán)效率的方式。第5~8章是CO2制冷與熱泵循環(huán)的零部件分析與設(shè)計(jì)論據(jù)，給出循環(huán)主要部件即壓縮機(jī)、換熱器、節(jié)流閥、代替節(jié)流閥的膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)原理。第9、10章是CO2制冷與熱泵產(chǎn)品的應(yīng)用，介紹CO2跨臨界循環(huán)的近期新研究成果和應(yīng)用實(shí)例。本書(shū)可作為高等工科院校制冷、空調(diào)、低溫等專業(yè)本科生、研究生的教學(xué)參考書(shū)，也可作為生產(chǎn)企業(yè)從事CO2制冷與熱泵產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安裝的工程技術(shù)人員的專業(yè)用書(shū)，還可供相關(guān)專業(yè)的教師和從事能源與節(jié)能工作的科技人員參考。

自然工質(zhì)二氧化碳制冷與熱泵循環(huán)原理的研究與進(jìn)展 目錄

目錄

前言

主要符號(hào)表

第1章 緒論 1

1.1 自然工質(zhì)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 3

1.1.1 **代制冷劑 3

1.1.2 第二代制冷劑 4

1.1.3 第三代制冷劑 6

1.1.4 第四代制冷劑 9

1.2 CO2制冷劑的歷史回顧與當(dāng)前進(jìn)展 11

1.2.1 CO2制冷劑的歷史回顧 11

1.2.2 CO2制冷劑的再開(kāi)發(fā)及研究綜述 13

1.3 CO2作為制冷劑的綜合評(píng)價(jià) 15

1.3.1 制冷劑自然度 15

1.3.2 系統(tǒng)效率 18

1.4 CO2作為制冷劑面臨的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì) 18

1.4.1 新型的烯烴類人工制冷劑 18

1.4.2 CO2作為制冷劑的競(jìng)爭(zhēng)性 26

1.5 本章小結(jié) 26

參考文獻(xiàn) 27

第2章 CO2跨臨界循環(huán)的理論分析 33

2.1 CO2跨臨界循環(huán)的特點(diǎn) 33

2.1.1 CO2循環(huán)的分類 33

2.1.2 CO2跨臨界循環(huán)的*優(yōu)高壓 34

2.2 CO2跨臨界循環(huán)的熱力學(xué)分析 40

2.2.1 CO2跨臨界單級(jí)、雙級(jí)循環(huán)的熱力學(xué)分析 41

2.2.2 CO2跨臨界單級(jí)、雙級(jí)循環(huán)的性能比較 51

2.2.3 影響CO2跨臨界單級(jí)、雙級(jí)循環(huán)性能的因素 54

2.3 提高CO2跨臨界系統(tǒng)COP的途徑 55

2.3.1 采用內(nèi)部熱交換器 55

2.3.2 采用膨脹機(jī)代替節(jié)流閥 56

2.3.3 采用雙級(jí)壓縮 57

2.3.4 采用高效CO2跨臨界系統(tǒng)部件 58

2.4 CO2跨臨界水水熱泵循環(huán) 60

2.4.1 CO2跨臨界水水熱泵循環(huán)系統(tǒng) 60

2.4.2 CO2跨臨界水水熱泵循環(huán)的數(shù)學(xué)模型 61

2.5 CO2跨臨界循環(huán)的當(dāng)量溫度分析法 63

2.5.1 傳統(tǒng)熱力學(xué)比較方法的缺點(diǎn) 63

2.5.2 當(dāng)量溫度分析法的介紹 65

2.5.3 當(dāng)量溫度分析法的檢驗(yàn) 66

2.5.4 用當(dāng)量溫度分析法分析CO2跨臨界循環(huán) 70

2.6 熱力學(xué)完善度的般原理 71

2.6.1 實(shí)際蒸氣壓縮制冷循環(huán)的分析 71

2.6.2 熱力學(xué)完善度的計(jì)算方法 72

2.6.3 熱力學(xué)完善度的特性 73

2.6.4 當(dāng)量溫度和熱力學(xué)完善度的關(guān)系 74

2.7 本章小結(jié) 75

參考文獻(xiàn) 76

第3章 CO2：的熱物理性質(zhì) 78

3.1 概述 78

3.1.1 CO2的存在 78

3.1.2 CO2的來(lái)源 78

3.1.3 CO2的基本性質(zhì) 79

3.2 CO2的熱物理性質(zhì)和傳輸性質(zhì) 83

3.2.1 CO2的熱力學(xué)性質(zhì) 83

3.2.2 超臨界CO2流體的性質(zhì) 86

3.2.3 亞臨界CO2流體的性質(zhì) 91

3.3 潤(rùn)滑油及含油CO2的性質(zhì) 95

3.3.1 制冷系統(tǒng)對(duì)潤(rùn)滑油的要求 95

3.3.2 合成潤(rùn)滑油特性分析 96

3.3.3 幾種合成潤(rùn)滑油的基本特性 96

3.3.4 潤(rùn)滑油優(yōu)選及PAG/CO2混合物性能 99

3.4 本章小結(jié) 105

參考文獻(xiàn) 105

第4章 C02的換熱特性 108

4.1 國(guó)內(nèi)外研究綜述 108

4.1.1 超臨界CO2冷卻換熱特性研究進(jìn)展 108

4.1.2 亞臨界CO2兩相沸騰換熱特性研究進(jìn)展 115

4.2 超臨界CO2流動(dòng)換熱特性 120

4.2.1 超臨界流體的換熱 120

4.2.2 超臨界CO2流體換熱的理論分析方法 122

4.2.3 超臨界CO2流體換熱與常規(guī)工質(zhì)凝結(jié)換熱比較 124

4.2.4 不凝性氣體對(duì)超臨界CO2流體的影響 127

4.2.5 超臨界CO2流體換熱關(guān)聯(lián)式 130

4.2.6 超臨界CO2流體的流動(dòng)特性 134

4.3 亞臨界CO2流動(dòng)沸騰換熱特性 138

4.3.1 亞臨界CO2氣泡成核理論 138

4.3.2 亞臨界CO2管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性 144

4.3.3 亞臨界CO2管內(nèi)流動(dòng)沸騰壓降特性 159

4.3.4 亞臨界CO2管外池沸騰換熱特性 162

4.4 亞臨界CO2管外冷凝換熱特性 166

4.4.1 管外冷凝換熱理論 166

4.4.2 管外冷凝換熱模型 166

4.5 本章小結(jié) 167

參考文獻(xiàn) 167

第5章 CO2壓縮機(jī) 177

5.1 CO2活塞式壓縮機(jī) 178

5.1.1 活塞式壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理 178

5.1.2 活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和類型 179

5.1.3 CO2活塞式壓縮機(jī)工作過(guò)程數(shù)學(xué)模型 180

5.1.4 CO2活塞式壓縮機(jī)研究進(jìn)展 184

5.2 CO2滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī) 188

5.2.1 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理 188

5.2.2 CO2滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)設(shè)計(jì) 192

5.2.3 CO2滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)不可逆損失模型 198

5.2.4 CO2滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)研究進(jìn)展 208

5.3 C02渦旋壓縮機(jī) 209

5.3.1 渦旋壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作原理 209

5.3.2 CO2渦旋壓縮機(jī)設(shè)計(jì) 211

5.3.3 CO2渦旋壓縮機(jī)工作過(guò)程數(shù)學(xué)模型 215

5.3.4 CO2渦旋壓縮機(jī)研究進(jìn)展 224

5.4 CO2螺桿式壓縮機(jī) 227

5.5 C02壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 228

5.6 本章小結(jié) 229

參考文獻(xiàn) 229

第6章 CO2跨臨界循環(huán)節(jié)流裝置和膨脹機(jī) 233

6.1 CO2跨臨界循環(huán)節(jié)流過(guò)程的熱力學(xué)分析 233

6.1.1 CO2跨臨界循環(huán)節(jié)流損失分析 233

6.1.2 CO2跨臨界循環(huán)減小節(jié)流損失的方法 236

6.1.3 CO2跨臨界循環(huán)節(jié)流過(guò)程采用膨脹機(jī)的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題237

6.2 普通節(jié)流裝置 238

6.2.1 膨脹閥 238

6.2.2 毛細(xì)管 239

6.2.3 噴射器 240

6.3 CO2膨脹過(guò)程機(jī)理 241

6.3.1 CO2臨界點(diǎn)現(xiàn)象及亞穩(wěn)態(tài) 241

6.3.2 CO2膨脹過(guò)程相變平衡的穩(wěn)定性分析 244

6.3.3 CO2膨脹過(guò)程的相變延遲分析245

6.3.4 CO2膨脹機(jī)內(nèi)部膨脹機(jī)理分析246

6.4 不同形式CO2膨脹機(jī)的熱力分析與比較255

6.4.1 往復(fù)活塞式膨脹機(jī) 255

6.4.2 渦旋式膨脹機(jī) 256

6.4.3 螺桿式膨脹機(jī) 257

6.4.4 滾動(dòng)活塞式膨脹機(jī) 258

6.4.5 擺動(dòng)轉(zhuǎn)子膨脹機(jī) 259

6.4.6 透平式膨脹機(jī) 260

6.4.7 不同形式CO2膨脹機(jī)的綜合對(duì)比 261

6.4.8 CO2膨脹機(jī)研究進(jìn)展 262

6.5 CO2滾動(dòng)活塞式膨脹機(jī)的開(kāi)發(fā) 269

6.5.1 CO2滾動(dòng)活塞式膨脹機(jī)仿真 269

6.5.2 CO2滾動(dòng)活塞式膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 280

6.5.3 CO2膨脹機(jī)性能的主要影響因素 285

6.6 CO2膨脹壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)構(gòu)思 288

6.6.1 膨脹壓縮機(jī)的研究進(jìn)展 288

6.6.2 轉(zhuǎn)子式膨脹壓縮機(jī)構(gòu)想 291

6.6.3 擺動(dòng)轉(zhuǎn)子式膨脹壓縮機(jī) 292

6.7 本章小結(jié) 293

參考文獻(xiàn) 293

第7章 CO2換熱器及附屬設(shè)備 298

7.1 CO2氣體冷卻器 298

7.1.1 CO2氣體冷卻器的類型 298

7.1.2 CO2氣體冷卻器的模擬計(jì)算 302

7.2 CO2蒸發(fā)器 315

7.2.1 CO2蒸發(fā)器的類型 315

7.2.2 CO2蒸發(fā)器的模擬計(jì)算 320

7.3 C02回?zé)崞?330

7.4 附屬設(shè)備 332

7.4.1 儲(chǔ)液器 332

7.4.2 氣液分離器 332

7.4.3 油分離器 332

7.5 CO2壓力容器的安全應(yīng)力分析 333

7.5.1 壓力容器的爆破能量 333

7.5.2 CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)各設(shè)備的爆破能量及安全性分析 335

7.5.3 提高CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)各設(shè)備安全性的措施 342

7.6 本章小結(jié) 344

參考文獻(xiàn) 344

第8章 CO2跨臨界循環(huán)測(cè)量?jī)x表及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 347

8.1 濕度的測(cè)量 347

8.1.1 溫度測(cè)量的結(jié)構(gòu) 347

8.1.2 溫度測(cè)量的儀器儀表 347

8.2 壓力的測(cè)量 350

8.3 流量的測(cè)量 352

8.3.1 速度式流量計(jì) 352

8.3.2 質(zhì)量流量計(jì) 353

8.4 膨脹機(jī)的示功圖測(cè)量 353

8.5 可視化觀測(cè)方法 355

8.5.1 CO2系統(tǒng)可視化研究實(shí)驗(yàn)裝置 356

8.5.2 CO2系統(tǒng)膨脹機(jī)可視化研究 357

8.5.3 CO2系統(tǒng)管外沸騰換熱可視化研究 359

8.5.4 CO2系統(tǒng)氣體冷卻器可視化研究 365

8.6 數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng) 366

8.6.1 壓力測(cè)量系統(tǒng) 366

8.6.2 流量測(cè)量系統(tǒng) 367

8.6.3 溫度測(cè)量系統(tǒng) 367

8.6.4 功率測(cè)量系統(tǒng) 367

8.6.5 膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量 368

8.7 數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng) 368

8.7.1 工控機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 368

8.7.2 工控機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 370

8.7.3 運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 370

8.7.4 數(shù)據(jù)報(bào)表 371

8.8 本章小結(jié) 372

參考文獻(xiàn) 372

第9章 CO2跨臨界循環(huán)的應(yīng)用研究 373

9.1 CO2跨臨界循環(huán)水水熱泵系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究 373

9.1.1 CO2跨臨界循環(huán)水水熱泵系統(tǒng) 373

9.1.2 CO2跨臨界循環(huán)水水熱泵實(shí)驗(yàn)研究方法 375

9.1.3 CO2跨臨界循環(huán)水水熱泵實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 375

9.2 CO2跨臨界循環(huán)空氣水熱泵系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究 377

9.2.1 CO2跨臨界循環(huán)空氣水熱泵系統(tǒng) 377

9.2.2 CO2跨臨界循環(huán)空氣水熱泵實(shí)驗(yàn)研究方法 377

9.2.3 CO2跨臨界循環(huán)空氣水熱泵實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 379

9.3 CO2跨臨界循環(huán)的應(yīng)用 381

9.3.1 熱泵熱水機(jī) 381

9.3.2 商業(yè)制冷 383

9.3.3 汽車(chē)空調(diào) 387

9.3.4 別墅型熱水供暖多用系統(tǒng) 401

9.3.5 熱泵干燥 403

9.4 本章小結(jié) 405

參考文獻(xiàn) 405

第10章 CO2在復(fù)疊式制冷循環(huán)中的應(yīng)用研究 408

10.1 復(fù)疊式制冷循環(huán)熱力學(xué)分析 408

10.1.1 R290/CO2復(fù)疊式制冷循環(huán)的系統(tǒng)介紹 408

10.1.2 R290/CO2復(fù)疊式制冷循環(huán)的熱力計(jì)算模型 410

10.1.3 R290/CO2復(fù)疊式制冷循環(huán)的分析 410

10.2 提高R290/CO2復(fù)疊式制冷循環(huán)性能的措施 414

10.2.1 采用內(nèi)部熱交換器 414

10.2.2 減小冷凝蒸發(fā)器的傳熱溫差 418

10.3 R290/CO2復(fù)疊式制冷循環(huán)的應(yīng)用性比較 419

10.4 CO2應(yīng)用于復(fù)疊式制冷循環(huán)的現(xiàn)狀 421

10.4.1 NH3/CO2復(fù)疊式制冷循環(huán)的研究 421

10.4.2 CO2復(fù)疊式制冷循環(huán)的應(yīng)用現(xiàn)狀 422

10.5 本章小結(jié)428

參考文獻(xiàn) 428

附錄A 制冷劑的物理性質(zhì)、安全及環(huán)保特性 430

附錄B 字母縮寫(xiě)說(shuō)明 439

后記 441


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