CO2在超临界区管内冷却的换热关联式

CO2在超临界区管内冷却的换热关联式

周子成

【摘 要】［摘要］自然制冷剂CO2的应用日益广泛，尤其是在跨临界循环的热泵热水器中。本文综述了超临界CO2在管内冷却传热关联式的比较和验证。 【期刊名称】制冷

【年(卷),期】2015(034)003 【总页数】5

【关键词】［关键词］换热关联式；自然制冷剂CO2；超临界

1 引言

自然制冷剂CO2在制冷空调中的应用日益广泛，主要的应用是在热泵热水器、汽车空调和食品冷冻冷藏领域。它相比于合成制冷剂的优点是压力比较低、单位制冷量较高、容易获得和价格低廉、ODP为零，GWP为1（几乎可以忽略不计）和具有优异的传热性能。它的临界温度较低（31.1℃），在热泵热水器和汽车空调中是在跨临界循环运行，其中超临界传热发生在CO2气相的热交换器 （称为气体冷却器）中，从而使单相传热的冷却介质（例如水）温度分布可以与被冷却的CO2气体的温度分布相匹配。这样就降低了CO2单相放热时的热力损失。因此，在跨临界CO2热泵气体冷却器的单相传热应用中，被加热的水可以作为家庭卫生热水以及其他供暖过程的热水应用。在向被加热介质放热的确定温度下，CO2可以有多个不同的排气压力，因此，需要对循环系统建立数学模型，进行优化设计，以便在最佳排气压力下获得最佳的性能。

在建立CO2热泵循环系统的数学模型时，气体冷却器的传热特性十分重要，包括换热管的几何参数，换热表面的结构形状，CO2气体和被加热水的流速，以