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第44卷第3期制冷技术Vol.44,No.3

2024年6月ChineseJournalofRefrigerationTechnologyJun.2024

doi:10.3969/j.issn.2095-4468.2024.03.202

基于逆布雷顿循环的空气制冷机的优化与性能分析

郑俊，李吉冬，许未晴*，蔡茂林

（北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院气动热力储能与供能北京市重点实验室，北京100191）

[摘要］本文提出将传统空气制冷机的绝热压缩过程改进为多管束空气压缩机进行等温压缩，分析了改

进后基于逆布雷顿循环的空气制冷机的压缩过程、制冷循环过程以及性能系数。结果表明：相较于传统的

空气制冷机，改进的空气制冷机压缩机出口温度可降低144.55K，做功可以减少52.48kJ/kg，性能系数

（COP）可以提高0.375。如果考虑回收膨胀功，改进的空气制冷机COP可以达到1.33。

[关键词］逆布雷顿循环；空气制冷机；多管束空气压缩机；等温压缩；性能系数

中图分类号：TB61+1;TQ051.5文献标识码：A

OptimizationandPerformanceAnalysisofAirCoolerBasedonInverseBraytonCycle

ZHENGJun,LIJidong,XUWeiqing*,CAIMaolin

(PneumaticandThermodynamicEnergyStorageandSupplyBeijingKeyLaboratory,SchoolofAutomationScienceandElectrical

Engineering,BeihangUniversity,Beijing100191,China)

[Abstract]Theimprovementofadiabaticcompressionprocessofaconventionalaircoolertoisothermal

compressionisproposedinthispaperbyemployingamulti-tubebundleaircompressor.Thecompressionprocess,

therefrigerationcycleprocessandtherefrigerationefficiencyoftheimprovedaircoolerbasedonaninverse

Braytoncycleareanalyzed.Theresultsshowthatcomparedwiththetraditionalaircooler,theimprovedaircooler

compressoroutlettemperaturecanbereducedby144.55K,theworkdonecanbereducedby52.48kJ/kgandthe

coefficientofperformance(COP)canbeincreasedby0.375.Iftherecoveryofexpansionworkisconsidered,the

improvedaircoolerCOPcanreach1.33.

[Keywords]InverseBraytoncycle;Aircoolers;Multi-tubebundleaircompressors;Isothermalcompression;

Coefficientofperformance

0引言

环利用等方向发展[3]。在众多替代制冷剂的选择中，

随着科技的进步和人民生活水平的提高，制冷空气制冷机因其制冷工质是空气、体积小、降温速

行业已经成