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西安交通大学学报2025年第09期:R1234ze(E)替代R134a对二级压缩循环离心压缩机及制冷性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘丹;席光;段亚飞;陈翰;王志恒;李镇杉;刘智远;

单位:西安交通大学能源与动力工程学院;重庆美的通用制冷设备有限公司;

摘要:为研究制冷剂R1234ze(E)替代R134a后离心压缩机及制冷性能的变化,基于两次节流中间不完全冷却的两级蒸汽压缩制冷循环(VCS-TS-FT),建立制冷循环数学模型及两级串联离心压缩机流动模型,详细分析了R1234ze(E)替代R134a对压缩机及制冷性能的影响。数值计算结果表明:R1234ze(E)替代R134a,在相同冷凝温度条件下,转速不变时,制冷量为R134a的83.7%,压缩机压比较R134a高2%,效率基本不变,排气温度低0.5%,压缩机轴功率低11.6%,制冷性能系数(ξ_(cop))由6.83下降至6.59。通过改变压缩机的转速,压缩机及制冷循环性能发生显著改变,转速提升7%,R1234ze(E)制冷量与R134a设计转速下设计制冷量相同,但压缩机效率下降5.9%,系统ξ_(cop)下降至6.15;相反,转速降低3.4%,压缩机容积流量不变,R1234ze(E)制冷量降低为R134a设计转速下设计制冷量的76%,系统ξ_(cop)上升至6.87。因此,在不重新设计压缩机的条件下,R1234ze(E)直接替代R134a无法达到ξ_(cop)和制冷量同时与R134a相等的水平。另外,为实现相同制冷量,也需对冷凝器和蒸发器进行改进。

关键词:制冷剂替代;;二级压缩循环;;离心压缩机;;制冷性能

基金资助:国家重点研发计划资助项目(2023YFC3806401)