开放式二氧化碳制冷性能简析

开放式二氧化碳制冷性能

蔡玉飞 蒋彦龙 周年勇 郑小漪 徐克选 陈国民

(1.南京航空航天大学航空宇航学院，南京，210016;2.南京韩威南冷制冷集团有限公司，南京，211151)

摘要：二氧化碳属于对环境友好的自然制冷工质.使用时直接排放对环境影响很小。本文提出一种开放式二氧化碳剜冷系统，研究了高压二氧化碳在25，30争35。C三种典型储存环境下的制冷特性，同时考察了影响开放式二氧化碳制冷性能的各种因素。研究结果表明：二氧化碳储存状态对其制冷性能影响较大，在超临界条件下制冷量损失较大，同时，纯气体节漉时储罐中的制冷量损失要远大于气液两相节流，为二氧化碳开放式制冷的应用提供了实验依据。

关键词：密闭舱;二氧化碳;开放式制冷f实验研究

中围分类号：TKl2 文献标识码：A 文章编号：1005—2615(2011)04一0551一05

Performance of open Carbon Dioxide Refrigeration

(1.ColIege of Aerospace Engineering，Nanjing University of Aeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，Chinaf2.Nanjing Hanwei Nanleng Refrigeration Group Co.，Ltd，Nanjing，211151，China)

Abstract：Carbon dioxide is environment friendly natural refrigerants so that it hardly affect the environ—ment. An open carbon dioxide refrigeration system is developed in this paper，and refrigeration featuresare inVestigated under three typical storage environments with the temperature of 25，30 and 35。C.Moreover，factors that influence the open carbon dioxide refrigeration are studied. The results showthat the storage condition has a large influence on the refrigeration performance and the loss of refrigera—tion capacity is larger under supercritical conditions.At the same time，the loss of refrigeration capacityis much larger under the condition of gas throttling than gas—liquid two—phase throttling. Hence，it pro—vides important reference to the use of open carbon dioxide refrigeration.

key worlIs：closed cabin;carbon dioxide;open refrigeration;experiment research

二氧化碳作为制冷剂曾经被广泛运用，现在由于氟利昂对大气层的破坏以及温室效应，二氧化碳制冷再次受到重视[1]。但是现在对于二氧化碳制冷的研究主要集中在跨临界循环和复叠式制冷[2。]，对二氧化碳开放式系统研究较少，严嘉等[8-9]研究了一种开放式二氧化碳制冷系统用于冷藏车的制冷。随着国内矿用可移动式救生舱的发展，小型密闭空间的无源制冷越来越受到人们关注。目前适用于救生舱的制冷方式主要有蓄冰制冷、蓄电制冷和高压气源制冷等，高压气源主要有氟利昂、二氧化碳和氨等。不同制冷方式的优缺点如表1所示。