深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷原理及應(yīng)用

序言前言

符號說明

第1章 緒論

1-1 節(jié)流效應(yīng)及節(jié)流制冷的基本原理

1-1-1 節(jié)流效應(yīng)

1-1-2 節(jié)流制冷的基本構(gòu)成及工作原理

1-2 深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷機的發(fā)展歷史概況

1-2-1 國際上混合工質(zhì)節(jié)流制冷技術(shù)發(fā)展概況

1-2-2 國內(nèi)混合工質(zhì)節(jié)流制冷技術(shù)發(fā)展概況1-3 深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷技術(shù)研究現(xiàn)狀

1-3-1 混合工質(zhì)物性

1-3-2 相平衡特性

1-3-3 部件特性

1-3-4 循環(huán)流程

1-3-5 混合工質(zhì)節(jié)流制冷機動態(tài)特性及控制措施

1-3-6 深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷應(yīng)用產(chǎn)品

參考文獻

第2章 節(jié)流制冷工質(zhì)

2-1 工質(zhì)熱物理性質(zhì)

2-1-1 流體壓力-體積-溫度關(guān)系

2-1-2 熱力學(xué)性質(zhì)

2-1-3 遷移性質(zhì)預(yù)測

2-2 節(jié)流制冷工質(zhì)篩選

2-2-1 混合工質(zhì)候選純質(zhì)組元的篩選要求2-2-2 純工質(zhì)組元及其基本熱物性數(shù)據(jù)

2-3 工質(zhì)節(jié)流制冷效應(yīng)

2-3-1 實際氣體的節(jié)流制冷效應(yīng)

2-3-2 實際氣體工質(zhì)的混合效應(yīng)

參考文獻

第3章 混合工質(zhì)相平衡特性

3-1 混合工質(zhì)相平衡基礎(chǔ)理論

3-1-1 汽液相平衡熱力學(xué)基礎(chǔ)

3.1.2 汽液相平衡計算方法

3-1-3 汽液液相平衡熱力學(xué)基礎(chǔ)

3-1-4 液固相平衡熱力學(xué)基礎(chǔ)

3-2 混合物的相平衡計算分析

3-2-1 深冷混合物中二元體系的汽液相平衡計算

3-2-2 混合物的汽液液相平衡計算

3-2-3 混合物的液固相平衡計算3-3 混合物的汽液(液)相平衡實驗研究

3-3-1 實驗方法及裝置

3-3-2 部分混合物組元的相平衡實驗數(shù)據(jù)及其關(guān)聯(lián)

參考文獻

第4章 深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷循環(huán)的優(yōu)化分析

4-1 基于混合工質(zhì)最小等溫節(jié)流效應(yīng)的節(jié)流制冷循環(huán)熱力優(yōu)化分析

4-1-1 一次節(jié)流制冷循環(huán)流程結(jié)構(gòu)

4-1-2 基于等溫節(jié)流效應(yīng)的一次節(jié)流制冷循環(huán)熱力性能描述

4-1-3 混合工質(zhì)一次節(jié)流循環(huán)優(yōu)化設(shè)計

4-2 混合工質(zhì)回?zé)崾焦?jié)流制冷循環(huán)的熱力學(xué)模型及流程模擬

4-2-1 混合物工質(zhì)節(jié)流制冷循環(huán)工藝流程結(jié)構(gòu)

4-2-2 各設(shè)備單元及整機系統(tǒng)的熱力學(xué)模型

4-2-3 熱力學(xué)模型求解和流程模擬計算方法

4-3 理想熱力學(xué)工況下流程模擬和優(yōu)化分析

4-3-1 一次節(jié)流循環(huán)(Cycle A)模擬及優(yōu)化4-3-2 帶一級汽液分離器的內(nèi)復(fù)疊循環(huán)(Cycle B)模擬及優(yōu)化

4-3-3 帶二級分離器的分離循環(huán)(Cycle D)及分離級數(shù)的影響

4-3-4 分離循環(huán)中幾個重要參數(shù)的分析

4-3-5 分凝分離循環(huán)(Cycle E)的熱力分析

4-4 實際不可逆因素對理想熱力學(xué)工況模擬結(jié)果的修正

4-4-1 各不可逆因素引起的技術(shù)損失對循環(huán)性能的影響

4-4-2 同時考慮固有損失及技術(shù)損失的制冷循環(huán)優(yōu)化計算

4-5 對分布熱負荷混合工質(zhì)一次節(jié)流制冷循環(huán)的分析

4-6 帶預(yù)冷的混合工質(zhì)一次節(jié)流循環(huán)熱力性能分析

參考文獻

第5章 混合工質(zhì)回?zé)釗Q熱器工作特性

5-1 混合工質(zhì)回?zé)釗Q熱器熱力過程

5-1-1 混合制冷劑熱當(dāng)量對回?zé)釤崃^程的影響

5-1-2 混合工質(zhì)回?zé)釗Q熱器典型傳熱過程

5-2 典型混合物在管套管式回?zé)釗Q熱器工作特性實驗研究

5-2-1 實驗裝置5-2-2 實驗結(jié)果

5-2-3 實驗結(jié)果分析

5-3 混合工質(zhì)回?zé)釗Q熱器傳熱和流動模型

5-3-1混合工質(zhì)換熱器傳熱的物理數(shù)學(xué)模型

5-3-2混合工質(zhì)換熱器內(nèi)流動的物理數(shù)學(xué)模型

5-3-3 混合物工質(zhì)逆流換熱器的流動及傳熱模擬算例

參考文獻

第6章 深冷混合工質(zhì)制冷系統(tǒng)的壓縮機及節(jié)流元件

6-1 應(yīng)用于深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷系統(tǒng)的壓縮機

6-1-1 活塞壓縮機

6-1-2 滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機

6-1-3 渦旋壓縮機

6-1-4 螺桿壓縮機6-1-5 離心壓縮機

6-2 深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷系統(tǒng)的節(jié)流元件工作特性

6-2-1 制冷系統(tǒng)中節(jié)流元件的概況

6-2-2 室溫下氮氣在毛細管內(nèi)流量特性的理論分析和實驗研究

6-2-3 深冷多元混合工質(zhì)在毛細管內(nèi)流動的理論模型

6-2-4 深冷多元混合工質(zhì)毛細管內(nèi)流量特性的實驗研究

6-2-5 毛細管室溫流量特性與深冷流量特性的關(guān)聯(lián)

6-2-6 一種壓差控制的自適應(yīng)節(jié)流膨脹閥

參考文獻

第7章 混合工質(zhì)濃度動態(tài)變化特性研究

7-1 油潤滑壓縮機驅(qū)動的混合工質(zhì)濃度動態(tài)變化特征實驗揭示

7-1-1 實驗系統(tǒng)

7-1-2 實驗結(jié)果和分析7-1-3 工質(zhì)濃度變化特性的進一步分析

7-1-4 混合物濃度變化對制冷機性能的影響

7-2 液相積存造成多元混合制冷劑濃度變化研究

7-2-1 無油潤滑壓縮機驅(qū)動混合工質(zhì)節(jié)流制冷機變濃度實驗研究

7-2-2 混合物液相積存致濃度偏析的模型分析

7-3 潤滑油溶解造成混合物濃度變化的研究

7-3-1 與潤滑油互溶的氣液相平衡實驗研究系統(tǒng)

7-3-2 制冷劑與異三十烷的溶解度實驗結(jié)果及分析

7-3-3 R134a、C3H8、iC4H10與POE32、3GS的氣液相平衡實驗

7-3-4 混合工質(zhì)與礦物油3GS的溶解平衡研究

7-3-5由基團貢獻法獲取PR方程中kij系數(shù)來預(yù)測制冷劑與潤滑油的溶解平衡

參考文獻

第8章 混合工質(zhì)節(jié)流制冷機的性能研究

8-1 微小型混合工質(zhì)節(jié)流制冷器

8-1-1 液氮溫區(qū)普通單級油潤滑壓縮機驅(qū)動的微小型節(jié)流制冷器8-1-2 微型壓縮機驅(qū)動的微型混合工質(zhì)節(jié)流制冷器

8-1-3 開式混合工質(zhì)微小型節(jié)流制冷器

8-1-4 基于MEMS技術(shù)的超微型節(jié)流制冷器(MMR)簡介

8-2 小型深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷機

8-2-1 實驗樣機研制及測試系統(tǒng)

8-2-2 150~200K溫區(qū)實驗結(jié)果及分析

8-2-3 100~150K溫區(qū)不同流程布置實驗結(jié)果及分析

8-3 系列混合工質(zhì)節(jié)流制冷深冷冰箱技術(shù)

8-3-1 系列單壓縮機深冷冰箱

8-3-2 -186?C 雙壓縮機低溫冰箱

8-4 混合工質(zhì)制冷小型撬裝天然氣液化裝置

8-4-1 煤層氣資源特色及液化技術(shù)進展情況

8-4-2 日液化10噸級可移動式煤層氣/天然氣撬裝液化裝置研制及其性能測試

參考文獻

索引

利用實際氣體的節(jié)流制冷效應(yīng)實現(xiàn)制冷是人類最早采用的主動制冷方式之一。至今節(jié)流制冷歷經(jīng)近200年的應(yīng)用發(fā)展歷史，成為制冷與低溫工程領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的兩種方式之一(節(jié)流與膨脹)。與其他流體制冷方式相比，流體介質(zhì)的節(jié)流膨脹元件簡單可靠，且系統(tǒng)構(gòu)成靈活多樣，因此節(jié)流制冷技術(shù)應(yīng)用廣泛。近年來，我國在天然氣、煤層氣及頁巖氣等廣義天然氣資源的開發(fā)利用方面發(fā)展迅猛，尤其是在上述資源氣體的液化集輸方面。本書闡述的深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷技術(shù)是國際范圍內(nèi)天然氣液化領(lǐng)域的主導(dǎo)制冷技術(shù)，本書作者目前也正在集中開展基于深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷技術(shù)的小型撬裝天然氣液化裝置成套技術(shù)的研發(fā)工作。希望本書的出版能夠?qū)ξ覈谔烊粴庖夯夹g(shù)自主化發(fā)展方面的起到一點促進作用。此外，國內(nèi)目前在深冷領(lǐng)域諸多應(yīng)用方面發(fā)展較快，其中包括深冷冰箱、高低溫試驗箱、低溫冷凍干燥等等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，而深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷技術(shù)在上述應(yīng)用當(dāng)中具有明顯的優(yōu)勢，希望本書的內(nèi)容對上述相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)者們有所幫助。另外本書也可以作為制冷與低溫工程學(xué)科高年級本科生及研究生的選修課程教材及參考書。