论文总字数：38631字

摘 要

燃气驱动GAX氨水吸收式热泵具有良好的应用前景，为了探究其适用条件和运行特性，本文对GAX氨水吸收式热泵循环进行了热力计算、性能分析和主要设备的传热计算。

根据单级氨水吸收式热泵和GAX氨水吸收式热泵的工作原理及热力计算的基本理论，通过手动查氨水图的方式对单级氨水吸收式循环和GAX循环进行热力计算。

根据舒尔茨状态方程，在MATLAB平台编制了氨水溶液状态计算程序和吸收式热泵的热力计算程序，并将程序计算结果和查图计算结果进行误差对比，COP的最大相对误差为1.32%，表明计算结果合理，可进行变工况计算和热泵的性能分析。在本文的实验条件下，相比单级氨水吸收式热泵循环，GAX循环的COP平均提高了5.73%。在完成热力计算和性能分析后，分别讨论了燃气发生器和吸收器的基本原理和设计方法，并进行了传热计算，绘制了燃气发生器的CAD图纸。

关键词：氨水；吸收式热泵；GAX循环；热力计算，性能分析

Abstract

The gas-driven GAX ammonia water absorption heat pump has a good application prospect. In order to explore its applicable conditions and operating characteristics, this paper conducts thermal calculation, simulation, performance analysis and heat transfer calculation of the main equipment for the GAX ammonia water absorption heat pump cycle.

According to the working principle of single-stage ammonia water absorption heat pump and GAX ammonia water absorption heat pump and the basic theory of thermal calculation, the thermal calculation of single-stage ammonia water absorption cycle and GAX cycle is carried out by manually checking the ammonia water h-ξ diagram.

According to the Schultz equation of state, the ammonia solution state calculation program and the thermal calculation program of the single-stage absorption heat pump were compiled on the MATLAB platform, and the error between the program calculation result and the manual chart calculation result was compared. The maximum relative error of COP was 1.32. %, indicating that the calculation result is reasonable, and the calculation of the variable working condition and the performance analysis of the heat pump can be performed. Under the experimental conditions of this paper, the COP of the GAX cycle increased by an average of 5.73% compared to the single-stage ammonia absorption heat pump cycle. After completing the thermal calculation and performance analysis, the basic principles and design methods of the gas generator and absorber were discussed respectively, and the heat transfer calculation was carried out, and the CAD drawing of the gas generator was drawn.

KEY WORDS: Ammonia; Absorption heat pump; GAX Cycle; Thermodynamic calculation; Performance analysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2 GAX氨水吸收式热泵的应用前景 2

1.3 GAX氨水吸收式热泵循环研究现状 3

1.3.1 GAX循环的研究现状 3

1.3.2燃气驱动GAX氨水吸收式热泵研究现状 4

1.4 本论文的基本任务 6

第二章 氨水溶液性质及状态参数程序化 7

2.1氨水溶液的性质及状态方程 7

2.1.1氨水溶液物化性质 7

2.1.2氨水溶液状态方程 7

2.2 程序编制和计算结果对比 11

2.2.1计算函数 11

2.2.2计算结果比较 12

第三章 GAX氨水吸收式热泵循环热力计算 14

3.1氨水吸收式热泵循环模型介绍 14

3.1.1单级氨水吸收式热泵循环模型 14

3.1.2 GAX氨水吸收式热泵循环模型 15

3.2 GAX氨水吸收式热泵循环数学模型 16

3.2.1初始参数基本假定 16

3.2.2热力计算基本原理 17

3.2.3各状态点参数的确定 17

3.2.4设备热负荷计算 21

3.3氨水吸收式热泵循环热力计算实例 23

3.3.1 单级热泵循环计算实例 23

3.3.2 GAX氨水吸收式热泵循环计算实例 25

3.4单级吸收式手动计算和程序计算结果比较 27

第四章 GAX氨水吸收式热泵循环性能分析 29

4.1 单级氨水吸收式热泵循环性能分析 29

4.1.1热源温度对制热性能系数COP的影响 29

4.1.2环境温度对制热性能系数COP的影响 30

4.1.3冷却水（供热水）温度对制热性能系数COP的影响 31

4.2 GAX氨水吸收式热泵循环性能分析 33

4.2.1热源温度对制热性能系数COP的影响 33

4.2.2环境温度对制热性能系数COP的影响 34

4.2.3冷却水（供热水）温度对制热性能系数COP的影响 35

第五章 主要设备设计计算 36

5.1 发生器传热计算 36

5.1.1设计条件 36

5.1.2 换热系数计算 36

5.1.3 传热面积计算 38

5.1.4 计算结果汇总 38

5.2 吸收器传热计算 40

5.2.1设计条件 40

5.2.2 设计计算 40

5.2.3传热计算结果 41

第六章 结论与展望 43

6.1主要结论 43

6.2研究难点和展望 44

参考文献 45

致谢 47

第一章 绪论

1.1选题背景

能源为人类生产生活提供能量和动力，是国民经济发展和人类赖以生存的物质基础。随着人口的急剧增长和社会生产力的迅速发展，能源消耗量迅猛增加，能源问题越趋严峻。

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