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第1章　概述 1

1.1　CO2作为制冷剂的历史 1

1.2　CO2制冷剂的再受重视 2

1.3　本书的内容 4

参考文献 4

第2章　CO2的性质 6

2.1　热物理性质 6

2.1.1　热力性质 7

2.1.2　迁移性质 11

2.1.3　表面张力 15

2.2　流动与换热特性 16

2.2.1　亚临界强迫对流沸腾流动和换热 16

2.2.2　超临界强迫对流流动和换热 27

2.2.3　池沸腾换热 35

2.3　CO2与润滑油的相互作用 41

2.3.1　制冷系统常用润滑油 41

2.3.2　CO2环境中常用润滑油的特性 43

2.4　CO2与合成橡胶材料的相互作用 47

参考文献 49

第3章　CO2制冷循环 52

3.1　CO2蒸气压缩式制冷循环分类 52

3.2　跨临界CO2蒸气压缩式制冷循环 53

3.2.1　跨临界蒸气压缩式CO2制冷循环的构成和特点 53

3.2.2　理想跨临界蒸气压缩式CO2制冷循环性能 54

3.3　跨临界CO2蒸气压缩式制冷循环？分析 57

3.3.1　？的定义 57

3.3.2　理想跨临界蒸气压缩式CO2制冷循环？效率 58

3.3.3　各部件？损失分析 61

3.3.4　提高循环？效率的措施 62

3.4　改进的跨临界蒸气压缩式CO2制冷循环 63

3.4.1　双级压缩制冷循环 63

3.4.2　带膨胀机的制冷循环 64

3.4.3　带喷射器的制冷循环 66

3.4.4　带涡流管的蒸气压缩式制冷循环 69

3.5　亚临界蒸气压缩式CO2复叠制冷循环 71

3.6　CO2压缩-吸收式制冷循环 72

3.6.1　压缩-吸收式制冷循环型式 73

3.6.2　压缩-吸收式CO2制冷循环的吸收剂选择 75

3.6.3　压缩-吸收式与跨临界蒸气压缩式CO2制冷循环的对比分析 76

参考文献 78

第4章　CO2压缩机和膨胀机 79

4.1　CO2压缩机 79

4.1.1　往复式压缩机 79

4.1.2　涡旋式压缩机 85

4.1.3　滑片式压缩机 87

4.1.4　滚动活塞式压缩机 92

4.1.5　螺杆式压缩机 93

4.2　膨胀机 95

4.2.1　膨胀机类型及其设计要求 95

4.2.2　活塞汽缸膨胀机 97

4.2.3　滚动活塞膨胀机 100

4.2.4　摆动转子膨胀机 103

4.2.5　涡旋膨胀机 106

4.2.6　螺杆膨胀机 113

4.2.7　各种膨胀机性能比较 114

4.3　膨胀压缩机 117

4.3.1　往复活塞式膨胀压缩机 117

4.3.2　滚动活塞和摆动转子式膨胀压缩机 121

4.3.3　滑片式膨胀压缩机 122

4.3.4　螺杆式膨胀压缩机 123

4.3.5　铰接叶片式膨胀压缩机 123

4.3.6　离心式膨胀压缩机 124

参考文献 125

第5章　CO2换热器 126

5.1　CO2换热器的类型和设计要求 126

5.2　管翅式换热器 126

5.3　微通道换热器 129

5.3.1　微通道换热器的结构 130

5.3.2　微通道换热器的换热特性 133

5.3.3　微通道换热器的压降特性 135

5.3.4　CO2微通道气体冷却器内热传导 138

5.3.5　微通道换热器的流量分配特性 143

5.3.6　微通道换热器的改进型式和性能 146

5.3.7　微通道换热器展望 147

5.4　壳管式换热器 148

5.5　集成管箱型换热器 149

5.6　其他类型气体冷却器 150

5.7　内部换热器 151

5.7.1　套管式内部换热器 151

5.7.2　微通道管式内部换热器 152

5.7.3　板翅式内部换热器 152

5.7.4　三种内部换热器比较 154

参考文献 154

第6章　辅助设备 156

6.1　节流阀 156

6.2　毛细管 159

6.3　节流短管 162

6.3.1　跨临界CO2短管节流相变过程分析 162

6.3.2　节流短管的流量特性 167

6.3.3　节流短管流量计算半经验模型 170

6.4　压力容器与安全装置 170

6.4.1　CO2制冷系统沸腾液体爆炸及爆炸能量 170

6.4.2　CO2安全阀运行工况和排放流动特点 173

6.4.3　CO2安全阀堵塞冻结特性 175

6.4.4　CO2安全阀下游管路堵塞特性仿真 185

6.4.5　CO2安全阀堵塞冻结问题解决方案 199

参考文献 203

第7章　CO2制冷装置 204

7.1　跨临界CO2汽车空调 204

7.1.1　国外研究现状 204

7.1.2　跨临界CO2汽车空调结构 204

7.1.3　跨临界CO2汽车空调性能 208

7.1.4　跨临界CO2空调系统控制策略 212

7.1.5　跨临界CO2汽车空调环保性能 214

7.2　跨临界CO2热泵 216

7.2.1　跨临界CO2热泵热水器 216

7.2.2　跨临界CO2家用空调热泵 226

7.2.3　跨临界CO2干燥热泵 228

7.2.4　跨临界CO2射流热水热泵 232

7.2.5 同时供热供冷的跨临界CO2热泵 233

7.3　商用冷柜 237

7.3.1　用CO2作为唯一制冷剂 237

7.3.2　CO2为传热流体 240

7.3.3　CO2在复叠式制冷装置中作为低温工质 241

7.3.4　各种制冷系统的比较 241

7.4　压缩吸收式汽车空调 242

7.4.1　压缩吸收式CO2汽车空调概述 242

7.4.2　WCA CO2汽车空调系统性能 244

7.4.3　压缩吸收式CO2制冷系统的研究前景 250

参考文献 250

第8章　跨临界CO2系统性能数值仿真 253

8.1　CO2微通道换热器的稳态分布参数模型 253

8.2　CO2换热器的稳态集中参数模型 258

8.2.1　气体冷却器稳态集中参数模型 258

8.2.2　蒸发器稳态集中参数模型 259

8.2.3　吸气热交换器稳态仿真模型 261

8.3　CO2压缩膨胀及节流部件稳态模型 263

8.3.1　压缩机稳态仿真模型 263

8.3.2　膨胀机稳态仿真模型 264

8.3.3　节流阀稳态仿真模型 264

8.4　CO2汽车空调系统变工况性能 264

8.5　不同CO2跨临界制冷系统稳态特性 267

8.5.1　各种跨临界CO2制冷循环 267

8.5.2　各种跨临界CO2制冷循环稳态仿真程序流程 268

8.5.3　各种跨临界CO2制冷循环稳态仿真结果比较 270

参考文献 272

符号表 273