靳光亚，谢英柏，刘迎福，刘春涛

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003)

跨临界CO2制冷系统气体冷却器实验研究

靳光亚，谢英柏，刘迎福，刘春涛

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003)

对跨临界CO2制冷系统气体冷却器进行了实验研究。研究表明：随着高压压力的变化，尽管气体冷却器进口的CO2温度与冷却水的换热温差变化范围较大，但气体冷却器出口CO2温度几乎不变;系统的高压压力为9 MPa时，气体冷却器中CO2的压降只有高压压力的1%左右，相对较小;随着气体冷却器出口CO2温度的升高，系统制冷量先呈线性减小，后逐渐趋于稳定，压缩机耗功呈线性增加;实验条件下，气体冷却器出口CO2温度由30℃增至37℃时，系统的COP减小了约25%。

跨临界CO2制冷系统;气体冷却器;实验研究

0 引言

由于臭氧层破坏和温室效应的不利影响，用自然工质替代合成工质越来越受到国内外制冷界的重视。已故国际制冷学会主席 G．Lorentzen［1］率先提出了CO2跨临界循环的理论，认为CO2是“21世纪最具前景的制冷剂”。CO2作为制冷工质虽然具有其独特的优势［2］，但由于其临界温度较低 (31℃)，系统COP不高。因此通过完善系统循环方式、优化系统设备来提高系统的循环效率是推广CO2跨临界循环的关键，其中一个重要方向就是改进气体冷却器的设计［3，4］。

近年来许多学者对超临界二氧化碳换热进行了实验研究［5～7］，结果表明管径、压力、浮升力、热流密度、质量流量等参数的变化对换热特性的影响很大。

但值得注意的是，与单纯的换热实验相比，在实际的CO2制冷循环系统中，相关参数之间的相互影响过程非常复杂。……