Luận án Nghiên cứu xác định tính chất nhiệt động và khả năng ứng dụng của một số HFO trong lĩnh vực điều hòa không khí

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ HFO TRONG LĨNH VỰC ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Ngành:

Kỹ thuật Nhiệt

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu xác định tính chất nhiệt động và khả năng ứng dụng của một số HFO trong lĩnh vực điều hòa không khí" của Phan Thị Thu Hường, thuộc ngành Kỹ thuật Nhiệt, tập trung vào việc giải quyết thách thức biến đổi khí hậu thông qua tìm kiếm và đánh giá các môi chất lạnh thế hệ mới. Mục tiêu chính là thay thế các môi chất lạnh hiện hành có chỉ số GWP cao bằng các Hydrofluoro-olefin (HFO) thân thiện môi trường và có hiệu suất năng lượng cao trong lĩnh vực điều hòa không khí.

Nghiên cứu được thực hiện bằng cách kết hợp phương pháp lý thuyết và thực nghiệm. Về mặt lý thuyết, luận án đã xây dựng phương pháp và quy trình xác định các thông số nhiệt động của môi chất dựa trên mô hình tương tác phân tử, đặc biệt cho R1234ze(Z) và R1243zf. Các tham số đặc trưng của hai môi chất này đã được xác định chính xác, cùng với bộ dữ liệu nhiệt động đầy đủ cho vùng lỏng chưa sôi, bão hòa và hơi quá nhiệt. Luận án cũng tiến hành phân tích lý thuyết về hiệu quả biến đổi năng lượng của chu trình lạnh sử dụng các HFO (R1234ze(Z), R1243zf, R1234yf, R1234ze(E)) so với các môi chất truyền thống (R134a, R245fa, R152a, R22, R32).

Về mặt thực nghiệm, công trình đã chế tạo thành công một hệ thống thí nghiệm với thiết bị đo lường chính xác cao để kiểm chứng các kết quả lý thuyết. Đặc biệt, R1234ze(E) đã được thử nghiệm để đánh giá khả năng thay thế R134a trong hệ thống làm lạnh nước thực tế, đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của hiệu suất nén không thuận nghịch và tổn thất áp suất đến hiệu quả năng lượng của chu trình.

Các kết quả nổi bật cho thấy R1243zf là môi chất tiềm năng tốt nhất để thay thế trực tiếp cho cả R22 và R134a, với các đặc tính nhiệt động và môi trường ưu việt. R1234ze(E) cũng là lựa chọn thay thế khả thi cho R134a, mặc dù hiệu suất COP có phần thấp hơn. Nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của việc xác định chính xác các thông số nhiệt động và kiểm tra thực nghiệm để đánh giá toàn diện khả năng ứng dụng của các môi chất lạnh thế hệ mới, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành kỹ thuật nhiệt.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Lý do chọn đề tài
  • 2. Mục đích nghiên cứu
  • 3. Nội dung nghiên cứu
  • 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
  • 6. Phương pháp nghiên cứu
  • 7. Các kết quả mới của luận án

• Chương 1 – TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MCLTHAY THẾ

  • 1.1 Các thế hệ môi chất lạnh
  • 1.2 Cơ sở pháp lý và sự cần thiết phải nghiên cứu MCL thế hệ mới
  • 1.3 Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm xác định tính chất nhiệt động cơ bản của môi chất
  • 1.4 Nghiên cứu lý thuyết xác định tính chất nhiệt động tổng thể của môi chất
  • 1.5 Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm chu trình và hệ thống thiết bị chuyển hoá năng lượng
  • 1.6 Phân tích, đánh giá, lựa chọn môi chất lạnh tiềm năng để nghiên cứu và hướng nghiên cứu
  • 1.8 Kết luận chương 1

• Chương 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT

  • 2.1 Cơ sở lý thuyết mô hình tương tác phân tử
  • 2.2 Cơ sở lý thuyết xác định số liệu nhiệt động dựa trên mô hình năng lượng tương tác phân tử
  • 2.3 Cơ sở lý thuyết lựa chọn nghiên cứu môi chất lạnh tiềm năng
  • 2.5 Kết luận chương 2

• Chương 3 – NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH SỐ LIỆU NHIỆT ĐỘNG CỦA MÔI CHẤT R1234ze(Z) VÀ R1243zf

  • 3.1 Số liệu nhiệt động của môi chất R1234ze(Z)
  • 3.2 Số liệu nhiệt động của môi chất R1243zf
  • 3.3 Kết luận chương 3

• Chương 4 – NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT CHU TRÌNH LẠNH SỬ DỤNG MCL TIỀM NĂNG

  • 4.1 Sơ đồ nguyên lý
  • 4.2 Phạm vi nghiên cứu lý thuyết chu trình lạnh
  • 4.3 Cơ sở tính toán
  • 4.4 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới chu trình
  • 4.5 Đánh giá tiềm năng thay thế của các môi chất nghiên cứu
  • 4.6 Kết luận chương 4

• Chương 5 – NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CHU TRÌNH LẠNH SỬ MÔI CHẤT R1234ZE(E)

  • 5.1 Thiết bị thí nghiệm
  • 5.2 Thiết bị đo, thu thập dữ liệu và điều khiển
  • 5.3 Cơ sở tính toán
  • 5.4 Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm chu trình lạnh và các bước tiến hành
  • 5.5 Nghiên cứu thực nghiệm xác định COP của chu trình lạnh sử dụng R1234ze(E) và chu trình dùng R134a
  • 5.6 Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm chu trình lạnh sử dụng môi chất R1234ze(E)
  • 5.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nước lạnh đến COP của chu trình sử dụng môi chất R1234ze(E) và R134a
  • 5.8 Kết luận chương 5

• CHƯƠNG 6 – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • Kết luận
  • Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo