《可燃制冷剂燃爆特性的理论及实验研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可燃制冷剂燃爆特性的理论及实验研究（学位论文-工学）（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、可燃制冷剂燃爆特性的理论及实验研究Theoretical and Experimental Study on theBurning and Explosion Characteristics ofFlammable Refrigerants学科专业：制冷及低温工程研 究 生 ： 王 晓 明指导教师：杨昭 教授天津大学机械学院二零一二年十二月独 创 性 声 明本 人 声 明 所 呈 交 的 学 位 论 文 是 本 人 在 导 师 指 导 下 进 行 的 研 究 工 作 和 取 得的研 究 成 果 ， 除 了 文 中 特 别 加 以 标 注 和 致 谢 之 处 外 ， 论 文 中 不 包 含 其
2、他 人 已 经 发 表或 撰 写 过 的 研 究 成 果 ， 也 不 包 含 为 获 得 天津大学 或 其 他 教 育 机 构 的 学 位 或 证书 而 使 用 过 的 材 料 。 与 我 一 同 工 作 的 同 志 对 本 研 究 所 做 的 任 何 贡 献 均 已 在 论 文 中作 了 明 确 的 说 明 并 表 示 了 谢 意 。学 位 论 文 作 者 签 名 ： 签 字 日 期 ： 年 月 日学 位 论 文 版 权 使 用 授 权 书本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 天津大学 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 的 规 定 。特 授 权 天津大学 可 以 将 学 位
3、论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有 关 数 据 库 进 行 检索 ， 并 采 用 影 印 、 缩 印 或 扫 描 等 复 制 手 段 保 存 、 汇 编 以 供 查 阅 和 借 阅 。 同 意 学 校向 国 家 有 关 部 门 或 机 构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 磁 盘 。（ 保 密 的 学 位 论 文 在 解 密 后 适 用 本 授 权 说 明 ）学 位 论 文 作 者 签 名 ： 导 师 签 名 ：签 字 日 期 ： 年 月 日 签 字 日 期 ： 年 月 日中文摘要鉴 于 当 前 紧 迫 的 环 境 问 题 ， 国 际 社 会 对 此 越 来 越 重 视 。
4、随 着 之 前 有 一 定 环 境危 害 性 的 制 冷 剂 加 速 被 淘 汰 ， 开 发 使 用 新 型 环 保 制 冷 剂 已 成 为 全 球 制 冷 行 业 的 紧迫 任 务 。 根 据 新 型 环 保 制 冷 剂 的 要 求 ， 现 可 供 选 择 的 替 代 制 冷 剂 有 两 类 HFCs 和HCs， 由 于 其 具 有 很 好 的 环 境 性 能 、 良 好 的 热 力 学 性 能 和 循 环 性 能 ， 其 应 用 前 景被 制 冷 界 所 看 好 。 但 由 于 部 分 HFCs 和 HCs 制 冷 剂 都 具 有 可 燃 性 ， 存 在 安 全 隐患 ， 限 制 了 其
5、推 广 使 用 。 因 此 ， 有 必 要 对 新 型 环 保 可 燃 制 冷 剂 的 爆 炸 极 限 做 更 进一 步 的 实 验 研 究 分 析 ， 并 且 要 求 实 验 条 件 尽 可 能 的 与 实 际 情 况 相 符 ， 以 此 正 确 指导 可 燃 制 冷 剂 在 实 际 生 活 中 的 生 产 和 使 用 。本 文 首 先 阐 述 了 可 燃 物 质 的 燃 烧 反 应 理 论 和 爆 炸 理 论 ， 指 出 燃 烧 与 爆 炸 之 间的 关 系 及 反 应 机 理 。 以 此 为 基 础 ， 又 对 可 燃 制 冷 剂 的 爆 炸 极 限 进 行 了 理 论 分 析 ，指 出
6、 其 存 在 的 原 因 ， 并 对 影 响 爆 炸 极 限 的 几 种 因 素 进 行 了 简 要 的 分 析 说 明 ， 为 后续 的 实 验 研 究 作 理 论 铺 垫 。根 据 相 关 国 标 要 求 并 加 以 改 进 ， 自 主 设 计 搭 建 了 一 套 由 上 位 机 自 动 控 制 、 内部 环 境 温 度 可 调 的 可 燃气体 爆 炸 极 限 测 试 系 统。以 此 为 基 础 对 新 型 环保制 冷剂HFC161、 HFC152a、 HC1150 和 DME 在 变 温 （ -5 、 10、2 5 、 40 和 55 ）工 况 下 的 爆 炸 极 限 进 行 了 实 验
7、 研 究 和 分 析 ， 得 到 了 爆 炸 极 限 随 温 度 变 化 的 定 量 关系 ； 并 研 究 了 阻 燃 制 冷 剂 （ HFC134a、 HFC227ea） 在 三 个 不 同 温 度 （ 10 、 25和 40 ） 下 对 可 燃 制 冷 剂 HFC152a、 M 和 DME 爆炸极限的影响，得到了二元混 合 物 爆 炸 极 限 与 温 度 之 间 的 关 系 ， 以 及 抑 爆 浓 度 比 随 温 度 变 化 的 规 律 。同 时 ， 为 了 解 可 燃 制 冷 剂 在 实 际 使 用 中 的 不 安 全 性 ， 根 据 泄 漏 孔 大 小 和 空 调风 速 的 不 同 ，
8、 利 用 FLUENT 软件分多种工况对充灌有 HFC32 的家用空调泄漏造成 的 危 险 性 进 行 了 模 拟 ， 根 据 泄 漏 后 可 燃 气 体 的 浓 度 分 布 来 分 析 其 发 生 燃 烧 的 危险 区 域 。 以 此 指 导 实 际 生 活 中 如 何 注 意 防 范 可 燃 制 冷 剂 的 危 险 性 。关键词：环 保 制 冷 剂 爆 炸 极 限 变 温 工 况 阻 燃 剂 泄 漏 模 拟IASBTRACTBecause of the urgent and serious problem of environment, the internationalcommunity
9、 has paid more and more attention. As accelerate eliminated the formerrefrigerants those damage to environmental, its a pressing task to exploit and use newenvironmental-friendly refrigerant for the global refrigeration industry. There are twotypes of refrigerant can be chosen as the substitutes acc
10、ording to the requirements ofenvironmental-friendly. As a result of better environmental performance,thermodynamic performance and cycle performance, many scholars believe that itwill present an optimistic view of its application prospect. But many refrigerants ofHFCs and HCs are flammable, the secu
11、rity risks that limit its spreading use. Therefore,its necessary to do further experimental research and analysis of the explosive limit ofthe new environmental-friendly refrigerants. And make the experiment conditionspossible to consistent with the actual situation, in order to properly guide thepr
12、oduction and use of flammable refrigerants in real life.First, describe the theory of combustion reaction and explosion, and point outthat the reaction mechanism and the relationship between the combustion andexplosion. On this basis, the theory of explosive limit of the flammable refrigerantswas an
13、alyzed. Meanwhile, make a brief description of several factors that impact ofthe explosive limit. Its theory foreshadowing for subsequent experiment research.In accordance with the relevant national standard requirements and improved, atesting device for testing explosive limit of combustible gas wh
14、ich automaticallycontrolled by the host computer and ambient temperature can be adjusted wasestablished. Then based on it, a series of experiments were taken out about theexplosive limit of HFC161、 HFC152a、 HC1150 and DME under the conditions ofvariable temperatures and draw the quantitative relatio
15、nship between the explosivelimit and temperature. Meanwhile, make research on the impact of retardantrefrigerants (HFC134a and HFC227ea) on the explosive limit of HFC152a, M andDME. Obtain the relationship between the explosive limit of binary mixtures andtemperature, as well as the rule of explosiv
16、e suppression concentration ratio varieswith temperature.Meanwhile, in order to realize the insecurity of using flammable refrigerants inIIactual, a variety of situations that in line with different leak holes and wind speedswere simulated by the simulation software FLUENT to analyze the risk of leakagewhich from the home air conditioning that filling flammable refrigerant. Then analyzethe danger zone where maybe occur combustion according to th
