Вплив добавок наночасток до холодоагентів на підвищення показників ефективності холодильних систем
Вантажиться...
Дата
2015
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ОНАХТ
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.14 - Холодильна, вакуумна та компресорна техніка, системи кондиціонування.
Дисертація присвячена обгрунтуванню та розвитку науково-технічних підходів щодо вивчення впливу добавок наночасток до холодоагентів на підвищення показників ефективності холодильних систем.
В роботі на основі нечіткого термоекономічного аналізу удосконалено метод відбору наночасток, що використовуються в якості добавок до робочих речовин парокомпресійних холодильних циклів. Розроблено підхід до визначення теплофізичних властивостей холодоагентів з низьким потенціалом глобального потепління, що враховує зміщення критичної точки і кривих фазової рівноваги при добавках різних наноструктурованих матеріалів. Наведена раніше невідома інформація про рівняння стану та термодинамічні властивості базисних робочих тіл холодильних агрегатів, що використовують R134a і R600a з домішками наночасток генеалогічного дерева графена, що дозволяє оцінити принципові можливості нових робочих середовищ у холодильній техніці. Показано, що вплив добавок наночасток на температурні поля в камерах побутового холодильника підвищує енергетичну ефективність циклів парокомпресійних холодильних машин в порівнянні з традиційними хладагентами. Проведені експериментальні дослідження енергетичних і експлуатаційних характеристик холодильних машин, що працюють на ізобутані (R600a) з добавкою наночасток (Ti02), підтвердили 5% зниження енергоспоживання побутового холодильника НОРД.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 — Холодильная, вакуумная и компрессорная техника, системы кондиционирования. Диссертация посвящена обоснованию и развитию научно-технических подходов к исследованию влияния добавок наночастиц к хладагентам на повышение показателей эффективности холодильных систем. В работе на основе нечеткого термоэкономического анализа усовершенствован метод отбора наночастиц, которые используются в качестве добавок к рабочим веществам парокомпрессионных холодильных циклов. Приведена ранее неизвестная информация об уравнениях состояния и термодинамических свойствах базисных рабочих тел холодильных агрегатов, использующих R134a и R600a с добавками наночастиц. Показано, что влияние добавок наночастиц на температурные поля в камерах бытового холодильника повышает энергетическую эффективность циклов парокомпрессионных холодильных машин по сравнению с традиционными хладагентами. Экспериментальные исследования энергетических и эксплуатационных характеристик холодильных машин, которые работают на изобутане (R600a) с добавкой наночастиц (Ti02) подтвердили 5% снижение энергопотребления бытового холодильника НОРД. В результате экспериментальных исследований было установлено, что смесь R600a /Ti02 приводит к повышению эффективности холодильных систем по сравнению с системой, использующей чистый R600a. Энергопотребление холодильника-морозильника ДХ-271 с компрессором ОК V 10-3-К. составило 0,744 кВт ч/сутки, что отвечает индексу энергоэффективности ЕЕI=41,84. По сравнению с системой, использующей чистый R600a, применение изобутана с добавлением наночастиц Ti02 с концентрациями 0,01 и 0,05% приводит к понижению температур в холодильной и морозильной камерах, снижению энергопотребления на 5,2%. Кроме того, добавление наночастиц приводит к улучшению циркуляции масла в холодильной машине и уменьшает трение в компрессоре.
Thesis for a candidate of science (engineering) degree by specialty 05.05.14 - Refrigeration, vacuum and compressor technologies, air conditioning systems. Thesis is devoted to the rationale and development of scientific approach for studying the nanoparticle additives impact to increase the efficiency indexes for the refrigeration systems. Nanofluids (NF), i.e. fluids embedded with nanostructured materials, demonstrate thermal conductivity exceeding those of conventional suspensions Fuzzy thermoeconomic analysis was applied to select the nanoparticles as additions to the working fluids of vapor compression refrigeration cycles. New information about equations of state and thermodynamic properties of base working fluids of refrigeration machines using R134a and R600a with nanoparticle additives is given. It is shown that nanoparticles additives change the temperature fields in the domestic refrigerator chambers and promote power efficiency of vapor compression cycles as compared to traditional refrigerants. The objective of this work is to study the effect of nanoparticle doping on thermodynamic and phase behavior of working fluids embedded with nanostructured materials. Since the diameter of nanoparticle is quite small, the nanostructured materials have specific properties and critical point of conventional fluids is shifted by adding nanoparticles. Experimental study of power and operating characteristics of refrigeration machines that are working on an isobutane (R600a) with addition of nanoparticles (Ti02) demonstrated a 5% energy saving. The exploitation of nanofluid phenomena allows to create a new class of efficient natural working and heat transfer media for wide range of technological application and bring such benefits like energy efficiency (e.g. improving heat transfer, reducing pumping power), lower operating costs, smaller/lighter systems (small heat exchangers) and cleaner environment (e.g. reducing heat transfer fluid inventory).
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.14 — Холодильная, вакуумная и компрессорная техника, системы кондиционирования. Диссертация посвящена обоснованию и развитию научно-технических подходов к исследованию влияния добавок наночастиц к хладагентам на повышение показателей эффективности холодильных систем. В работе на основе нечеткого термоэкономического анализа усовершенствован метод отбора наночастиц, которые используются в качестве добавок к рабочим веществам парокомпрессионных холодильных циклов. Приведена ранее неизвестная информация об уравнениях состояния и термодинамических свойствах базисных рабочих тел холодильных агрегатов, использующих R134a и R600a с добавками наночастиц. Показано, что влияние добавок наночастиц на температурные поля в камерах бытового холодильника повышает энергетическую эффективность циклов парокомпрессионных холодильных машин по сравнению с традиционными хладагентами. Экспериментальные исследования энергетических и эксплуатационных характеристик холодильных машин, которые работают на изобутане (R600a) с добавкой наночастиц (Ti02) подтвердили 5% снижение энергопотребления бытового холодильника НОРД. В результате экспериментальных исследований было установлено, что смесь R600a /Ti02 приводит к повышению эффективности холодильных систем по сравнению с системой, использующей чистый R600a. Энергопотребление холодильника-морозильника ДХ-271 с компрессором ОК V 10-3-К. составило 0,744 кВт ч/сутки, что отвечает индексу энергоэффективности ЕЕI=41,84. По сравнению с системой, использующей чистый R600a, применение изобутана с добавлением наночастиц Ti02 с концентрациями 0,01 и 0,05% приводит к понижению температур в холодильной и морозильной камерах, снижению энергопотребления на 5,2%. Кроме того, добавление наночастиц приводит к улучшению циркуляции масла в холодильной машине и уменьшает трение в компрессоре.
Thesis for a candidate of science (engineering) degree by specialty 05.05.14 - Refrigeration, vacuum and compressor technologies, air conditioning systems. Thesis is devoted to the rationale and development of scientific approach for studying the nanoparticle additives impact to increase the efficiency indexes for the refrigeration systems. Nanofluids (NF), i.e. fluids embedded with nanostructured materials, demonstrate thermal conductivity exceeding those of conventional suspensions Fuzzy thermoeconomic analysis was applied to select the nanoparticles as additions to the working fluids of vapor compression refrigeration cycles. New information about equations of state and thermodynamic properties of base working fluids of refrigeration machines using R134a and R600a with nanoparticle additives is given. It is shown that nanoparticles additives change the temperature fields in the domestic refrigerator chambers and promote power efficiency of vapor compression cycles as compared to traditional refrigerants. The objective of this work is to study the effect of nanoparticle doping on thermodynamic and phase behavior of working fluids embedded with nanostructured materials. Since the diameter of nanoparticle is quite small, the nanostructured materials have specific properties and critical point of conventional fluids is shifted by adding nanoparticles. Experimental study of power and operating characteristics of refrigeration machines that are working on an isobutane (R600a) with addition of nanoparticles (Ti02) demonstrated a 5% energy saving. The exploitation of nanofluid phenomena allows to create a new class of efficient natural working and heat transfer media for wide range of technological application and bring such benefits like energy efficiency (e.g. improving heat transfer, reducing pumping power), lower operating costs, smaller/lighter systems (small heat exchangers) and cleaner environment (e.g. reducing heat transfer fluid inventory).
Опис
Кулешов, Д. К.
Вплив добавок наночасток до холодоагентів на підвищення показників ефективності холодильних систем [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.05.14 "Холодильна, вакуумна та компресорна техніка, системи кондиціонування" / Кулешов Денис Костянтинович ; наук. кер. В. О. Мазур ; Одес. нац. акад. харч. технологій. – Одеса : ОНАХТ, 2015. – 19 с.
Ключові слова
нанофлюїди, холодильні системи, нанохолодоагенти R134a, R600a, наночастки генеалогічного дерева графена, показники енергетичної ефективності, нанофлюиды, холодильные системы, нанохладагенты R134a, R600a, наночастицы генеалогического дерева графена, показатели энергетической эффективности, nanofluids, refrigerating systems, nanorefrigerants R134a, R600a, nanoparticles of graphene genealogic tree, energy efficiency indicators