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蒸气压缩式CO2水合物直接接触蓄冷系统的仿真研究

Simulation of Vapor Compression CO2 Hydrate Direct Contact Cold Thermal Energy Storage System

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本文建立了水冷压缩式CO2水合物直接接触蓄冷系统的仿真模型,模拟研究了不同充注压力(3.5、3.6、3.7、3.8 MPa)下蓄冷系统的降温曲线和总蓄冷量.研究发现,降温曲线的模拟结果与实验结果的相对误差依次为4.02％、4.43％、3.38％、1.89％,总蓄冷量的模拟结果与实验结果的相对误差依次为0.82％、3.41％、1.45％、1.81％,所有相对误差均小于5％,说明模型具有较好的预测能力.为了提高实验系统蓄冷性能,采用模型进行系统优化,结果表明:冷却水流量由65 mL/s增至100 mL/s时,系统预冷时间由22.5 min减至20.8 min,系统COP先增加后减少.冷却水流量为95 mL/s时,系统COP最大;冷却水温度由22℃升至30℃时,系统预冷时间由16.1 min增至21.9 min,系统COP由1.77降至1.53;当充注压力由3.5 MPa升至5.0 MPa时,排气压力由5.4 MPa升至12.1 MPa.当充注压力为5.0 MPa时,排气压力为12.1 MPa,超过压缩机警戒压力,所以低于5.0 MPa的充注压力较为安全.

段汉坤、谢应明、杨文宇、谢梅萍、刘道平、豆斌林、杨亮

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上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室 上海 200093

CO2水合物 压缩式制冷循环 蓄冷系统 模拟 优化

国家自然科学基金

50806050

2023

10.3969/j.issn.0253-4339.2023.01.114

制冷学报
中国制冷学会

制冷学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.672
ISSN：0253-4339
年,卷(期)：2023.44(1)
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