1、采用自然工質CO2的跨臨界循環(huán)技術具有廣闊的應用前景。本文以CO2制冷劑跨臨界循環(huán)系統(tǒng)中的主要設備—氣體冷卻器作為研究對象，通過理論分析、數(shù)值計算和實驗研究相結合，進行優(yōu)化研究。分析了超臨界CO2的物性特點和不同條件對超臨界CO2管內對流換熱時影響。整理了超臨界CO2換熱關聯(lián)式、壓降關聯(lián)式、潤滑油的物性關聯(lián)式以及水的換熱關聯(lián)式、壓降關聯(lián)式，運用動量平衡方程式建立了管內CO2/PAG混合物的兩相流的環(huán)狀模型；為計算換熱管內壁油膜厚度，建立

2、了CO2套管式氣體冷卻器中超臨界CO2/PAG混合物的冷卻換熱模型。通過運用冷卻換熱模型進行數(shù)值計算，計算出管內油膜厚度分布。在沿程換熱段內，潤滑油厚度處于不斷增大的過程。含油量升高，氣體冷卻器的換熱能力有很大的下降。分別從不同條件下，更加深入地分析了在CO2套管式氣體冷卻器中，潤滑油的厚度變化情況、CO2壓降的變化情況、氣體冷卻器換熱能力的變化情況。通過潤滑油油膜厚度測量的實驗，實測了潤滑油在CO2氣體冷卻器中的厚度情況。建立CO2氣