武衛(wèi)東，賈松燊，吳俊，張華

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以降壓為目的的CO2混合工質制冷系統(tǒng)研究進展

武衛(wèi)東，賈松燊，吳俊，張華

（上海理工大學制冷與低溫工程研究所，上海 200093）

自然工質CO2因其具有良好的環(huán)境友好特性（ODP=0，GWP=1）、單位容積制冷量高、良好的傳熱性能等優(yōu)點而得到制冷行業(yè)的再次關注。然而，由于其自身物性及工況條件的限制，在實際應用中CO2制冷系統(tǒng)大多采用跨臨界循環(huán)，高壓側壓力高達12MPa左右，這對系統(tǒng)各部件的安全性和制造成本提出非常高的要求。本文總結了目前采用CO2混合工質來有效改善純CO2制冷系統(tǒng)運行壓力較高問題的制冷循環(huán)系統(tǒng)，綜述了國內外以降壓為目的的CO2混合工質制冷系統(tǒng)研究進展，分析了CO2混合工質的跨臨界制冷循環(huán)系統(tǒng)、自復疊式制冷系統(tǒng)以及壓縮-吸收耦合循環(huán)系統(tǒng)各自的特點，指出了以降壓為目的的CO2混合工質制冷系統(tǒng)的發(fā)展前景，并對今后的CO2混合工質制冷系統(tǒng)的主要研究方向進行了討論。

二氧化碳；制冷循環(huán)；混合工質；混合物；熱力學；降壓

近年來，隨著國民經濟的飛速發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益受到重視。當前，很多氫氟烴類制冷劑存在溫室效應問題，很難滿足日益嚴格的環(huán)保要求，因此，研究應用天然制冷劑越來越受到重視。前國際制冷學會主席LORENTZEN先生[1]大力提倡使用自然工質，他從工業(yè)技術文明的角度出發(fā)，提出天然制冷劑的使用應成為未來的趨勢，更認為這是一種“終極的、無悔的”解決方案。CO2由于具有良好的環(huán)境友好性（消耗臭氧潛能值ODP=0，全球變暖潛能值GWP=1）、安全性（無毒、不燃）、單位容積制冷量大、黏度小等優(yōu)點，為目前最受關注且最具發(fā)展?jié)摿Φ木G色制冷劑之一。

由于其自身物性及工況條件的限制，在實際應用中CO2制冷系統(tǒng)大多是在跨臨界循環(huán)下運行的。CO2跨臨界制冷循環(huán)的過程不同于普通的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，其壓縮機的排氣壓力高于臨界壓力，換熱過程不發(fā)生相變，主要依靠顯熱完成，因此高壓換熱器不叫冷凝器而稱為氣體冷卻器。按照有無回熱器的設置，其循環(huán)過程如圖1所示。

由于CO2自身固有特性使其跨臨界制冷循環(huán)的高壓壓力達12MPa左右，遠高于常規(guī)系統(tǒng)，大大限制了跨臨界循環(huán)在實際生活中的應用。高壓側壓力過高使得節(jié)流元件的壓差較大，節(jié)流損失增大，循環(huán)功耗增大（與壓縮機吸氣壓力和壓比有關），從而導致系統(tǒng)性能降低[2]。另外，在運行壓力遠高于傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的情況下，必然會給系統(tǒng)及部件的設計帶來許多新的要求，造成系統(tǒng)主要部件及整體成本的大幅提高。因此，部分研究學者、工業(yè)界和民用領域的科研工作者對CO2制冷系統(tǒng)的應用一直持有一種謹慎態(tài)度。那么如何有效降低高壓側較高的運行壓力就成為當前研究及應用中亟待解決的主要問題之一。

近年來，各國學者以降低CO2制冷系統(tǒng)壓力為目的，相繼開展了CO2與鹵代烴、碳氫化合物、丙酮以及離子液體等工質結合的混合工質制冷系統(tǒng)性能研究。目前，可以使壓力降低的 CO2混合工質制冷系統(tǒng)主要有3種：一是采用自復疊式制冷系統(tǒng)，二是采用壓縮-吸收式復合制冷系統(tǒng)，三是選取合適的混合工質直接應用在CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)上。本文主要介紹了這3種以降壓為目的的CO2混合工質制冷系統(tǒng)的基本原理和目前的研究進展，并對今后CO2混合工質制冷系統(tǒng)的研究重點進行了討論。

1 CO2混合工質跨臨界制冷循環(huán)系統(tǒng)

為了解決CO2跨臨界循環(huán)系統(tǒng)高壓側壓力過高的問題，一些學者嘗試將一些性能優(yōu)異的冷媒（如二甲醚）與CO2組成混合制冷工質，將其直接應用于CO2跨臨界制冷系統(tǒng)（如圖2）中。這樣，可以同時降低二氧化碳系統(tǒng)的工作壓力及這些冷媒的可燃性，具有實際意義[3]。此外，混合工質在蒸發(fā)器中也具有溫度滑移特性，在換熱過程可以與載熱介質進行良好的溫度匹配，降低能量損失，進一步提高系統(tǒng)性能。

2007年，KIM等[4]對CO2/R290（丙烷）混合工質的跨臨界制冷循環(huán)性能進行了實驗研究，結果顯示，在相同工況下，混合工質制冷系統(tǒng)壓力相比純CO2跨臨界制冷可以降低30%以上，COP相比幾乎不變。鑒于二甲醚（DME）熱力學性能的優(yōu)異性[5]，KOYAMA等[6]將CO2/DME混合工質應用于跨臨界制冷循環(huán)（如圖3）中，并進行了實驗研究，結果表明，與純CO2工質相比，在制冷模式下，CO2/DME的系統(tǒng)運行壓力降低了2MPa，在制熱模式下系統(tǒng)壓力降低了1.9MPa，同時COP基本不變。畢勝山等[7]對CO2/DME混合工質的跨臨界制冷循環(huán)性能進行了模擬研究，發(fā)現在相同工況的制冷模式下，CO2/DME的COP比CO2提高了4.3%，最佳排氣壓力降低了3MPa；制熱模式下，CO2/DME的最優(yōu)制熱系數比CO2提高了3.1%，最佳排氣壓力降低了3MPa。SARKAR等[8]對CO2與丁烷（R600）和異丁烷（R600a）組成的混合工質應用于熱泵系統(tǒng)，并在不同工況下對混合工質系統(tǒng)和純CO2系統(tǒng)的壓力進行了對比，研究發(fā)現在溫度較低時，CO2質量分數為0.3的系統(tǒng)COP最高，CO2/異丁烷高達5.1，CO2/丁烷高達4.5，同時系統(tǒng)壓力保持在5.0MPa以下，降壓幅度達50%以上。

從上述相關文獻報道來看，CO2混合工質的跨臨界制冷循環(huán)系統(tǒng)相比純CO2系統(tǒng)的降壓效果有良好的表現，同時COP也有較大幅度提高。但目前多數研究還是基于理論模擬得出的結果，且選擇不同的制冷劑與CO2組成混合工質，系統(tǒng)的降壓效果和性能表現有較大不同，其中異丁烷效果最好（除了主要跟匹配制冷劑本身的性質有關外，也受系統(tǒng)優(yōu)化設計的影響）。另外，現有文獻所報道的CO2混合物基本都存在這樣那樣的不足，如二甲醚氣體阻力大、對橡膠類制品腐蝕性強、易燃、有毒等[9]；丁烷和異丁烷也同樣有易燃、易爆的危險，這將無法保證系統(tǒng)長期、穩(wěn)定、安全的運行。因此，未來在CO2混合工質的選擇以及相應的系統(tǒng)性能實驗研究上，需要進一步開展大量的研究工作。

2 CO2混合工質自復疊式制冷系統(tǒng)

自復疊制冷系統(tǒng)早在1936年就由DBIELNIAK提出，但是直到1959年前蘇聯氣體研究所的KLIMEENKO才對其進行了研究[10]。20世紀80年代開始，由于能源危機、環(huán)境保護等因素的影響，各國科學工作者進一步開展了對自復疊循環(huán)的深入研究。圖4是自動復疊制冷系統(tǒng)基本流程圖。相比于單級蒸氣壓縮制冷循環(huán)，自復疊制冷循環(huán)可以通過自然分凝、多級復疊的方法獲得較大的工作溫區(qū)，可以避免單級壓縮中采用低溫工質而導致系統(tǒng)冷凝壓力過高的問題，因此有學者從這個角度出發(fā)，對降低CO2制冷系統(tǒng)壓力進行了研究。

韓國的KIM等[12]首次采用非共沸混合工質CO2/R134a、CO2/R290的自復疊制冷系統(tǒng)（如圖5）來降低CO2制冷系統(tǒng)的壓力。實驗結果表明，當蒸發(fā)溫度為19.7℃、冷凝溫度為40.0℃時，CO2質量分數≤0.36的情況下，CO2/R134a系統(tǒng)高壓側壓力降低至3.2MPa以下，最高能效比COP為1.1；在CO2質量分數≤0.31的情況下，CO2/R290系統(tǒng)高壓側壓力低于3.0MPa，最高COP為1.9。

NASRUDDIN等[13]從降低CO2系統(tǒng)壓力出發(fā)，分別以CO2/R12和CO2/R600a為混合工質專門針對自復疊制冷系統(tǒng)進行了壓縮機排氣壓力的研究，發(fā)現當蒸發(fā)溫度在0℃左右，CO2質量分數為20%的時候，CO2/R12系統(tǒng)的壓縮機排氣壓力可以降至2.5MPa，CO2/R600a系統(tǒng)的壓縮機排氣壓力可以降至3.0MPa，但是文章中沒有指出系統(tǒng)的COP系數。

張麗等[14]提出一種帶有分凝器的小型CO2/丙烷混合工質自復疊制冷系統(tǒng)（如圖6），提高了CO2和丙烷的分離效率，發(fā)現當系統(tǒng)高壓側壓力在4.0MPa以下，蒸發(fā)溫度在–40℃左右，冷凝溫度為37℃時，系統(tǒng)COP最高為0.6左右。

對于自復疊制冷系統(tǒng)，采用不同混合物與CO2組成混合工質，同樣在降低CO2循環(huán)工作壓力上有很好表現（降低幅度甚至超過70%），但系統(tǒng)COP并不理想，這與自復疊制冷系統(tǒng)自身的循環(huán)特點有直接關系。從目前相關文獻報道可以看出，針對自復疊式制冷系統(tǒng)CO2混合工質的選擇，采用的混合物R12與R134a不符合環(huán)境友好的要求，而R290、R600等都存在易燃、易爆的危險，因此選擇合適的混合工質對自復疊系統(tǒng)的實際應用來講，同樣是有待研究者們進一步開展的工作。

3 CO2混合工質壓縮-吸收耦合循環(huán)系統(tǒng)

早在1895年，OSENBRüEK[15]提出了帶溶液回路的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)（vapor compression cycles with solution circuits），即VCCSC循環(huán)，其構成如圖7(a)所示，并在20世紀50年代，由ALTENKIRCH[16]進行了系統(tǒng)的理論研究分析。該循環(huán)系統(tǒng)主要由壓縮機、吸收器（冷凝器）、解吸器（蒸發(fā)器）、溶液泵、節(jié)流機構和氣液分離器等部件組成[17]。此VCCSC循環(huán)不同于國內外學者提出或研究的各種吸收-壓縮復合循環(huán)[18-23]，這些循環(huán)通常以增壓為目的，在吸收式制冷循環(huán)的高壓區(qū)（發(fā)生器和冷凝器之間）和低壓區(qū)（吸收器和蒸發(fā)器之間）分別添加壓縮機構成復合循環(huán)；或將“熱壓縮”和“電壓縮”過程以并聯或交替運行方式構成循 環(huán)[24-25]；或“吸收循環(huán)”和“電壓縮循環(huán)”以“冷凝蒸發(fā)器”為中介構成復疊制冷循環(huán)[26-28]，從而達到提高整體循環(huán)系統(tǒng)性能或能效的目的。與單一制冷劑循環(huán)相比，該循環(huán)的一個顯著特點是由于吸收劑的存在，系統(tǒng)的壓力可顯著降低。

對于VCCSC循環(huán)，因工質在吸收器和解吸器存在較大的溫度滑移，如果解吸器中工質的最高溫度比吸收器中的最低溫度高，那么一部分熱量就可從吸收器中傳遞到解吸器中，進一步加劇解吸器中低沸點制冷劑的揮發(fā)，這樣就形成了一種新的改進的循環(huán)形式，即吸收器/解吸器熱交換循環(huán)（desorber/absorber heat exchange cycle，DAHXC）[30]，如圖7(b)所示?；诖?，有學者開展了使用該壓縮-吸收耦合式制冷循環(huán)來降低純CO2制冷系統(tǒng)壓力的研究。

CO2/吸收劑作為混合工質在壓縮-吸收耦合制冷循環(huán)中的系統(tǒng)運行特點是，在吸收器（吸收器和冷凝器合并為一個部件）中，CO2蒸氣在高壓下與吸收劑混合并被吸收劑吸收，放出被冷卻/冷凝熱和溶解熱，在該過程中壓力先是逐漸下降，然后保持不變，溫度則逐漸降低，這就更有利于CO2蒸氣被吸收劑吸收；吸收劑吸收CO2制冷劑后變?yōu)闈馊芤海浿虚g換熱器后進一步降溫，使混合工質獲得過冷，然后經節(jié)流機構降溫降壓，進入解吸器（解吸器和蒸發(fā)器合并為一個部件）；在解吸器中，液體CO2在低壓下氣化并從吸收劑中解吸出來，此過程吸收熱量達到制冷目的；經過中間換熱器進一步解吸，之后混合工質進入氣液分離器使CO2制冷劑蒸氣與吸收劑完全分離，CO2蒸氣經壓縮機壓縮升壓，吸收劑經過溶液泵升壓返回到高壓側，兩者在吸收器進口處混合后，進入吸收器開始新的循環(huán)。

在VCCSC和DAHXC循環(huán)的基礎上，SPAUSCHUS等[31]首次以CO2為制冷劑，構成了濕壓縮-吸收式制冷循環(huán)（wet-compression absorption，WCA）。與跨臨界循環(huán)相比，該循環(huán)的壓力得到顯著降低，與現有R134a的水平相當。MOZURKEWICH等[32]研究了-甲基吡咯烷酮、丙酮、新戊二醇二丙烯酸酯、-羥基丁酸內酯與CO2混合作為制冷工質時的濕壓縮循環(huán)特性，發(fā)現無論使用哪一種混合劑，系統(tǒng)高壓側壓力都可以降至3.9MPa以下，并且相比于另外3種試劑，使用丙酮作為混合劑可以得到更高的COP。上海交通大學的陳江平等[33]將CO2/丙酮混合工質應用于采用濕壓縮系統(tǒng)的汽車空調中（如圖8），發(fā)現在解吸溫度為35℃、吸收溫度為42℃的極端工況下，冷卻器系統(tǒng)的高壓側壓力可以降至3.5MPa以下，COP可達1.2。GROLL等[17,34]從理論分析和實驗兩方面探索了CO2/丙酮混合工質在壓縮-吸收式制冷系統(tǒng)中的應用，對其在空調和制冷的兩種工況下的運行進行了研究。研究表明，在空調和制冷兩種工況中獲得的COP最大值分別為2.65和1.6，而且空調工況下吸收器的最大壓力為5.1MPa，要遠低于二氧化碳跨臨界循環(huán)中高壓側的運行壓力，這就降低了對CO2制冷系統(tǒng)各部件的承壓要求，而且運行更加安全可靠。但是，所用CO2混合劑丙酮屬于極度易燃化學品，且有毒，這對實際應用造成了巨大挑戰(zhàn)。

近年來，隨著對離子液體研究的不斷深入，其一系列優(yōu)點使得以CO2與離子液體為混合工質的壓縮-吸收式制冷系統(tǒng)受到國內外學者的關注。離子液體是常溫下（≤100℃）為液態(tài)的鹽，其作為CO2的吸收劑具有一系列的優(yōu)勢[35]：熔點低（通常低于100℃）；溶解能力強，尤其是對于CO2氣體的吸收比傳統(tǒng)溶劑效果更好；蒸氣壓幾乎為零，可以循環(huán)使用；大多數離子液體無燃燒、爆炸的危險，并且無毒、無臭、對環(huán)境無污染；液程范圍寬（–90～300℃內均以液態(tài)形式存在），熱穩(wěn)定性好；尤為關鍵的是，其高度的可設計性（可根據需要，自行選擇陰陽離子，定向設計出可以適應不同應用工況的離子液體），為吸收劑的篩選提供了更大的空間和更多的可能性。

針對以離子液體為吸收劑的CO2壓縮-吸收耦合制冷循環(huán)系統(tǒng)，WUJEK和MOZURKEWICH 等[36-37]進行了比較理想化的研究，在吸收器（蒸發(fā)器）和發(fā)生器（冷凝器）空氣入口溫度均為25℃工況下進行實驗，其所得COP最高可達1.9，高壓側壓力最低可以降至3.0MPa以下，而相應理論模擬計算中，他們忽略了離子液體[bmim][Tf2N]的黏度，這低估了系統(tǒng)所需的輸入功，并且認為CO2在吸收器中能夠被[bmim][Tf2N]完全吸收，在解吸器中能被[bmim][Tf2N]完全解吸，其COP最高可達3.0。該作者指出，可以利用離子液體的獨特性質來構建循環(huán)（如圖9），該循環(huán)利用CO2在遠低于傳統(tǒng)跨臨界CO2循環(huán)壓力時發(fā)生的相變以及部分離子液體可能發(fā)生的化學變化能夠在較低的操作壓力下產生更大的焓變；并通過實驗證實，在壓縮機轉速較大范圍變化時存在一個最優(yōu)的CO2濃度值。在國內，上海理工大學的武衛(wèi)東等[38]針對以CO2/離子液體為混合工質的壓縮-吸收耦合式制冷系統(tǒng)進行了初步探究，提出在制冷循環(huán)中，中低壓（壓力＜5MPa）下離子液體的溶解度數據至關重要，并將在此基礎上進一步開展中高壓下流動狀態(tài)的CO2與離子液體的傳熱傳質機理研究。

與傳統(tǒng)的CO2蒸氣壓縮制冷循環(huán)相比，以離子液體為吸收劑的CO2壓縮-吸收耦合制冷循環(huán)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：一方面，由于離子液體對CO2的吸收作用，在相同的溫度條件下，系統(tǒng)工作壓力會有大幅度降低，這可由文獻[38-39]實驗測得的CO2-離子液體（[hmim][TCB]）二元混合體系的氣液兩相平衡特性數據得到印證。與純工質CO2的臨界狀態(tài)點（其臨界溫度為31℃，對應臨界壓力7.4 MPa）相比，可以發(fā)現兩者混合物（當摩爾分數為0.55）溫度為303K（近31℃）時對應的體系壓力為3.3MPa（壓力僅為純CO2工質的不足1/2）。另一方面，可以通過改變CO2和吸收劑的充注量（或質量比）改變混合工質的蒸氣壓力和密度，從而改變系統(tǒng)的容量，這為機組的容量調節(jié)提供了一種更加靈活的選擇，而且在特定的冷熱源條件下，可以通過調整CO2濃度或循環(huán)比率來優(yōu)化系統(tǒng)[40]。

總之，CO2混合工質的壓縮-吸收耦合式制冷循環(huán)不僅可以降低純CO2系統(tǒng)壓力，而且在混合工質選擇和系統(tǒng)性能調節(jié)手段上有很大的靈活性，離子液體等工質的出現為系統(tǒng)的實際應用增加了新的選擇。但由于該類系統(tǒng)增加了溶液泵等設備并同時考慮CO2混合物的黏度影響，系統(tǒng)總的功耗和COP是否能獲得理想的效果仍有待進一步的理論優(yōu)化和實驗驗證。

4 結語與展望

二氧化碳是制冷空調行業(yè)的天然制冷劑之一，《蒙特利爾議定書》鼓勵締約方使用環(huán)境友好型制冷劑。中國含氫氯氟烴（HCFCs）物質生產行業(yè)淘汰計劃實施啟動大會，正式宣告2030年將在中國全部淘汰HCFCs類制冷劑，可以預見，CO2極有可能成為未來的“終極制冷劑”選擇之一。但同時也要看到，盡管近年來國內外對CO2制冷循環(huán)進行了大量的實驗研究，逐步向商業(yè)化應用發(fā)展，但是系統(tǒng)的循環(huán)效率低和系統(tǒng)高壓帶來的安全性與可靠性問題仍然有待解決，而安全性和經濟性是影響市場推廣的重要因素。不過，CO2混合工質制冷系統(tǒng)已經逐漸顯現出其解決高壓問題的優(yōu)勢。

首先，CO2混合工質跨臨界制冷循環(huán)系統(tǒng)結構比較簡單，因此在制造成本方面有一定優(yōu)勢。CO2混合工質自復疊式制冷系統(tǒng)相對復雜，但是能夠獲得較低制冷溫度，應用范圍較廣。這兩種系統(tǒng)的相關研究相對較多，兩者均可以有效地降低CO2系統(tǒng)壓力，然而都面臨著CO2混合工質的選擇難題：盡管丙烷、丁烷、丙酮、二甲醚等物質具有很多優(yōu)良的性質，但也存在一些不可逆轉的劣勢，如爆炸性、毒性和腐蝕性等，在實際的商業(yè)推廣過程中也將存在不小的阻力。因此，針對不同系統(tǒng)選擇合適的CO2混合工質是未來研究的一大重點。

其次，CO2混合工質的壓縮-吸收耦合式制冷循環(huán)具有運行壓力低、系統(tǒng)小型化、COP較高的發(fā)展?jié)摿?，有較好的應用前景。離子液體在此類系統(tǒng)中有一定優(yōu)勢，然而目前相關研究才剛剛起步，特別是圍繞CO2/離子液體混合制冷工質的壓縮-吸收耦合制冷系統(tǒng)壓力降低內在機理的研究還未見到報道，通用的經驗關聯式，以及流動和換熱的機理有待于進一步的研究。與此同時，由于離子液體的可設計性，如何選擇、設計并合成性質更為契合CO2壓縮-吸收耦合制冷循環(huán)的離子液體也是未來研究的重要方向。

此外，隨著科學技術的進步尤其是壓縮機技術的改進，開發(fā)出適用于CO2混合工質壓縮（如離子液體的濕壓縮）的設備將極大地提高系統(tǒng)COP，降低系統(tǒng)的耗能。因此，系統(tǒng)內關鍵部件（包括濕壓縮設備、冷凝-吸收器、蒸發(fā)-解吸器等）的研究開發(fā)將是未來研究的重點之一。

總之，在當前能源節(jié)約和環(huán)境保護日益重視的背景下，環(huán)保低碳、低壓安全的社會友好型制冷系統(tǒng)擁有巨大市場潛力。而高效、安全的CO2混合工質制冷系統(tǒng)將可能成為未來研究的重要選擇和主流方向之一。因此，現階段開展CO2混合工質制冷系統(tǒng)的研究將有助于進一步推動CO2制冷技術的發(fā)展，并對我國節(jié)能減排和未來國民經濟的發(fā)展具有重要的意義。

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Research progress on refrigeration systems using CO2mixture refrigerant to reduce its cycle pressure

WU Weidong，JIA Songshen，WU Jun，ZHANG Hua

（Institute of Refrigeration and Cryogenics Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Carbon dioxide is increasingly attracting attention as a natural refrigerant due to its environmental friendliness（ODP=0，GWP=1），large unit volume refrigerating capacity and good heat transfer performance，etc. However，it is mainly used in transcritical refrigeration cycle due to limitation of its physical properties and working conditions. The operating pressure in the high pressure side of the transcritical CO2cycle may exceed 12MPa，which results in high requirements for safety and manufacturing costs. In this paper，we summarized current CO2refrigerant systems using CO2mixture refrigerant to effectively improve the problem of its high operating pressure，reviewed the research progress of refrigeration systems using CO2mixture refrigerant to reduce its cycle pressure，and analyzed the characteristics of the CO2mixture refrigeration systems，including the transcritical refrigeration cycle system，auto-cascade refrigeration system and compression-absorption coupled cycle system. Furthermore，we pointed out the development prospect of the refrigeration systems using CO2mixture refrigerant for depressurization，and discussed the main research directions of the CO2refrigeration systems in the future.

carbon dioxide；refrigeration cycle；mixture refrigerant；mixture；thermodynamics；depressurization

TB66

A

1000–6613（2017）06–1969–08

10.16085/j.issn.1000-6613.2017.06.002

2016-10-24；

2016-11-29。

國家自然科學基金（51676129）、教育部留學回國人員科研啟動基金（LXJJ2015）及上海市自然科學基金（14ZR1429000）項目。

武衛(wèi)東（1973—），男，博士，副教授，研究方向為制冷新技術。E-mail：usstwwd@163.com。