低溫氮氣膨脹制冷的熱力學設計與分析
摘要：針對大型液氮儲罐漏熱而產生的冷量浪費和液氮氣化而產生的超壓問題,根據絕熱膨脹制冷原理、節流膨脹原理,設計分別以剛性容器絕熱放氣、索爾文活塞膨脹以及節流膨脹等三種制冷方法,并對這三種方法的實際制冷性能進行了分析。分析結果表明：剛性容器絕熱放氣、索爾文活塞膨脹、節流膨脹的理論制冷量分別為19. 34 k J/kg、27. 43 k J/kg、10. 76 k J/kg,實際制冷量分別為14. 51 k J/kg、12. 14 k J/kg、9. 37 k J/kg,索爾文活塞膨脹的理論制冷量最大,剛性容器絕熱放氣的實際制冷量最大。由于索爾文活塞膨脹的機械結構與熱力過程的復雜性,使得索爾文活塞膨脹的效率最低。該研究結果為減少大型低溫儲罐的損耗提供了新的解決方向。
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