润滑油对R1234yf蒸发沸腾影响的分子动力学研究

来源 :工程热物理学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nieyuhan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
制冷工质溶油性较差时,热力循环中会发生相分离,导致换热减少,并且在换热表面上形成油膜抑制传热.研究润滑油对制冷工质在表面相变换热的影响及其内在作用机理具有重要意义.本文采用分子动力学模拟方法研究了润滑油PEC4对制冷工质R1234yf蒸发沸腾的影响.结果表明,在蒸发沸腾过程中,汽核由R1234yf分子形成,直至聚并长大、形成汽膜.随着PEC4质量分数的增加,Cu表面上PEC4的吸附量逐渐增加,R1234yf分子的吸附量逐渐减小.Cu表面吸附的PEC4会在表面形成一层油膜,影响基底传热,抑制蒸发沸腾.液体层中R1234yf分子非均匀分布,粒子数密度分布出现了波动现象.PEC4质量分数为15.4%的混合物比其他体系需要获得更多的热能,这将提高工质的沸点进而影响传热效率.
其他文献
颤振是航空发动机和燃气轮机运行安全的重要威胁,判断颤振发生的传统经验法已经不再完全适用于新一代高负荷定制叶片,而大规模的三维非定常颤振计算在设计阶段难以实现.因此,为了给设计阶段提供参考,与叶片颤振特性相关的关键参数研究必不可少.本文基于二维平板叶栅,对折合频率、安装角、攻角、振动模态(平动和扭转)等影响颤振的关键参数开展了研究,旨在总结颤振稳定性随关键参数的变化趋势,为可能出现颤振风险部件的设计提供参考.
本文以涡轮增压器离心压缩机为研究对象,基于部分相似原理建立了低速大尺寸模型,该模型忽略了雷诺数的影响以便于模型缩放.为了补偿雷诺数的影响以获得流动的相似性,通过对压气机叶顶间隙和扩压器出口直径的修正来减小原型与放大模型之间的差异.对几种衍生模型机进行了数值模拟,并通过性能实验验证了该方法的可靠性.修正后的模型压缩机E与原型机性能的相对误差小于0.8%,说明压缩机E的流场与原型的流场达到了流动相似.
尾迹特性是影响轴流压气机损失和气动稳定性的重要因素.采用带进、出口导流叶片的环形叶栅试验方法对轴流压气机叶片尾迹进行了详细的流场测量,并结合数值模拟手段对尾迹损失进行了分析.环形叶栅试验和数值模拟结果对比表明,SST湍流模型的稳态计算结果与试验结果更加吻合,对尾迹的预测更为准确.环形叶栅出口截面尾迹损失沿径向分布不均匀,在20%~50%叶高范围具有较高总压损失,在30%叶高处达到损失极值,其主要来源于下端壁边界层低速流体在叶片中后部沿着吸力面的径向迁移.通过对尾迹速度的分解以及总压损失发展的分析可知,尾迹
本文采用了基于Burnett法原理的流体高精度PVT实验台,利用等温膨胀法在305.20~340.05 K的温度范围内测量R245fa和R152a的混合物的PVTx特性,测定了 R245fa质量分数为60%~75%四种不同配比混合工质的PVTx性质,并拟合出相应温度和压力下的密度和气相维里方程,为新型有机朗肯循环工质的研究提供了详细数据.
采用机械过冷可以有效改善跨临界CO2热泵用于供暖的性能.本文在此基础上提出了一种优化热水加热过程的新方案.热泵系统中的水路由并联改为串联,CO2气冷器被拆分为二,回水依次经CO2气冷器1、辅助循环冷凝器和CO2气冷器2三段加热,制冷剂-水换热温差均匀性得到显著改善.利用仿真模型,研究了热水侧总换热面积一定时,辅助循环冷凝器和CO2循环气冷器换热面积分配对系统性能的影响.结果表明,在最优换热面积分配下,改进式系统的COP可提升1.9%~7.2%.换热流体温差越大,环境温度越高,COP提升越显著.
本文利用自由体积理论(FVT)并结合相关混合规则建立了一种可以预测天然气组元及其混合物黏度的计算模型.在对实验数据进行收集整理的基础上,通过对实验数据的回归计算确定了9种天然气基础组元的FVT模型参数,模型计算结果与实验数据之间的平均绝对相对偏差(AARD)小于2.8%.针对天然气组元的二元及多元混合物,本文利用FVT结合适当的混合规则对其黏度进行了预测,模型计算值与实验数据之间的AARD小于7.41%.
针对低密度差异液固两相流的分散相粒径分布测量问题,提出多频超声衰减测量方法.以ECAH (Epstein Carhart Allegra Hawley theory)理论模型为基础,分析了不同物性参数对多频超声衰减的影响,建立了分散相粒径分布与多频超声衰减之间的理论关系,用于计算被测流体中超声衰减的理论预测值.通过构造实测多频衰减与待求粒径分布间的目标函数,将粒径分布的反演表示为优化问题,利用高斯量子粒子群算法对不同粒径颗粒浓度参数寻优,实现粒径分布的反演.以微米级聚苯乙烯颗粒与水制备的悬浮液作为研究对象
燃气轮机是我国能源结构调整与优化中的重要装备,对其进行性能监测有利于保证其安全经济运行.本文提出了一种基于主导因素法的燃气轮机机理数据混合建模方法,结合对燃气轮机机理与现场运行数据的分析,建立了燃气轮机机理数据混合模型,并以某典型9E燃气轮机的现场运行数据进行了模型验证,结果表明,本文所建模型计算结果平均相对误差均在0.8%以下,其中,温度参数平均相对误差均在0.27%以下,具有较高的精度,可以用于燃气轮机性能监测.
超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环发电系统与传统火力发电系统相比,具有系统尺寸小、循环效率高、工质易获取等优势.本文首先采用Aspen HYSYS与Aspen Plus软件分别建立了三种循环模型:简单循环、再压缩循环和分流再压缩循环;并使用三种物性方法对每种循环进行了模拟;对比实验室的数据,研究了不同物性方法的模拟精确度,数据表明Aspen Plus软件下的REFPROP物性计算方法精确度较高.然后在不同的工况参数下,使用该物性方法计算对比了三种循环在相同工况下的循环效率,结果证实:为获得高效率,回热尤
采用密度泛函理论和ReaxFF力场对HFO-1234ze(E)的氧化分解机理进行了研究.分析了起始反应、氧化分解反应的主要产物、温度对氧化分解的影响和HFO-1234ze(E)数量对氧化分解的影响等.起始反应主要是HFO-1234ze(E)发生均裂反应,起始反应阶段生成的自由基主要是F自由基、H自由基和CF3自由基,O2主要是跟起始反应生成的自由基进行反应.HFO-1234ze(E)氧化分解的主要产物是HF、CO、CO2、COF和COF2等,这与文献中实验结果一致.增加温度会促进CF3自由基和CO分子的生