以N2、CH4、C2H4、C3H8、C4H10、i-C4H10六元混合制冷剂离心压缩机为研究对象,对混合制冷剂用离心压缩机叶轮进行研究与分析,完成冷剂压缩机叶轮及扩压器的一维方案设计和子午流道修正;通过数值模拟方法对改变甲烷含量的六元混合制冷剂在叶轮流动过程中的物性参数变化进行分析,研究六元混合制冷剂中甲烷含量对叶轮出口压力场、速度场及压缩机多变效率的影响。结果表明设计叶轮满足性能要求,混合制冷剂中甲烷含量过多会增加压缩机功耗,降低多变效率,数值模拟结果为叶轮增压过程中的混合制冷剂配比研究提供参考。

采用编程计算与数值模拟对比分析的方法对多元混合制冷剂离心压缩机压缩性能进行了研究;建立了离心压缩机叶轮损失模型并利用MATLAB编程计算不同混合制冷剂重组分配比和不同进口温度下离心叶轮压比及多变效率;通过ANSYS-CFX基于SST湍流模型对相同工况下离心叶轮内部流场及压缩性能进行分析。结果表明数值模拟性能参数变化趋势与编程计算所得结果基本一致,叶轮多变效率随进口温度升高而呈现先升高后降低的趋势;混合制冷剂中重组分的增加会使压缩过程压比升高,叶轮损失减小,叶轮多变效率升高;研究结果可为混合制冷剂离心压缩过程进口参数的优化设计提供理论参考。

混合制冷剂工质的相互作用系数是混合工质汽液相平衡性质计算中所需的一个重要参数。对两种立方型状态方程混合规则中相互作用系数的研究进展做了回顾,评述了以天然气组分混合物为对象的实验工作中相互作用系数kij的回归方法,关联数值和关联式,寻找提高汽液相平衡推算精度的途径,研究和探索更加精确的预测模型。

对混合制冷剂水平管内局部沸腾换热系数的计算方法及计算公式进行了分析比较,筛选出了与实验数据吻合较好的计算公式.结果表明,陈民公式对预测混合制冷剂管内局部沸腾换热系数准确度较好.

自动复叠系统利用单压缩机多元混合制冷剂来制取低于-60℃的低温。在循环过程中，混合制冷剂分离的好坏直接影响到系统的各部分性能。如何更好地分离各制冷剂组分成为一个重要的课题。本文综述自动复叠系统中选择非共沸混合制冷剂时需要考虑的问题，并讲述几种非共沸混合制冷剂组分分离的方式，提出分离程度与制冷量之间的关系。

在复叠制冷实验台上对C02／R290组成的不同配比的二元混合制冷剂进行了低温循环性能实验。实验结果表明，随着CO2含量增大，二元混合物的压比减小，制冷量增大，耗功减少，COP增加，制冷速率增大。但随着CO2含量增大，二元混合物的排气温度也升高，当CO2在混合物中的组分达到71％时，蒸发温度为-61℃时，压缩机的排气温度接近115℃。因此，混合物中CO2含量不宜超过71％。混合物中R290降低了CO2凝固点温度，同时也降低了CO2较高的冷凝压力，对扩展CO2在低温区域的应用很有益处。

针对冶金等高温、高湿环境空气调节的需要,采用R22/R142b组成的非共沸混合制冷剂,对HLD-40b高温空调的R12进行工质替代,通过配比调试和实验研究得到如下结果(1)标准工况的制冷量和能效比基本相当,T3工况空调制冷量和EER同比均增高10%,T3工况和60°C高温工况的制冷量相对标准空调工况衰减不足10%,对应的排气压力和排气温度均有一定幅度下降,空调的高温运行特性改善明显;(2)60°C高温运行工况的制冷量为4024W,排气压力和温度分别为2.2MPa和109°C,制冷系统高温运行的可靠性得到显著提高。研究表明高、中温混合制冷剂的合理使用有利于改善空调制冷系统的高温运行性能和可靠性,拓宽其运行温度范围。

对使用R134a／R23混合制冷剂的三种常用自然复叠制冷系统进行了设计，比较分析了这三种系统的蒸发温度、COP、压缩机排气温度等运行参数特性，并研究了在制冷剂配比改变、蒸发温度改变时三种系统的变化特性。对这三种系统特性的掌握将有利于自然复叠系统的选型设计。

选用REFPROP9.0制冷剂计算程序，分析模拟了R22和R417A在4种不同配比下混合构成制冷剂的热物性参数，并计算了不同比例下的理论循环特性，得到最佳比例为7：3。在2种低温工况（-7.6℃和-12℃）下，分别将4种混合制冷剂充注到一台低温空气源热泵机组，对压缩机吸排气压力、压缩机吸排气温度、压缩机功率、制热量、能效比等参数进行测试记录，并与R22制冷剂进行对比分析。结果表明：试验和理论相一致，最佳比例为7：3。该混合制冷剂系统的单位制热量和COP略低于R22系统，但是吸、排气压力，吸、排气温度以及压缩机运行功率均低于R22。

针对冶金等高温、高湿环境空气调节的需要,采用R22/R142b组成的非共沸混合制冷剂,对HLD-40b高温空调的R12进行工质替代,通过配比调试和实验研究得到如下结果：（1）标准工况的制冷量和能效比基本相当,T3工况空调制冷量和EER同比均增高10%,T3工况和60°C高温工况的制冷量相对标准空调工况衰减不足10%,对应的排气压力和排气温度均有一定幅度下降,空调的高温运行特性改善明显;（2）60°C高温运行工况的制冷量为4024W,排气压力和温度分别为2.2MPa和109°C,制冷系统高温运行的可靠性得到显著提高。研究表明：高、中温混合制冷剂的合理使用有利于改善空调制冷系统的高温运行性能和可靠性,拓宽其运行温度范围。