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随着我国经济社会发展及城镇化建设进程的加快,热泵技术以其节能高效、绿色环保特性受到了业内人员的广泛关注,同时新型低温室效应工质研发及高效热泵系统性能研究也成为了热泵空调领域研究的热点问题。本文借助理论计算程序,以所搭建的双级套管串联式热泵系统为基础,对筛选出的混合工质在双级套管串联式热泵系统中的热力学循环特性进行对比分析,主要研究内容为:(1)基于前期研究工作,对已筛选工质(R1234yf、R32、R125、R134a)进行热物性分析,在热泵热水器名义工况下,利用EES软件对所构建热力学模型下的三组混合工质(R1234yf/R32、R1234yf/R125、R1234yf/R134a)的热泵循环特性进行模拟计算,结果表明:R1234yf/R32混合工质热泵循环最优配比为10/90,该配比下系统最优制热性能系数COP_h可达4.25,相对于R1234yf/R125系统最优制热性能系数COP_h值增加了27.2%,相比于纯工质R32系统冷凝压力下降了20%、排气温度下降了12.21℃、压比下降了1.2%、单位质量制热量上升了9.1%,有望成为新型替代工质。(2)以纯工质R32为基准,对实验系统进行了最优充注量实验,在设定工况下,发现制冷工质R32充注量为1.9kg时系统制热性能系数COP_h达到最优值2.95,为新型混合工质热泵性能实验提供了参考基准。(3)以验证R1234yf/R32系统热力学理论循环特性及探索其实际热泵循环性能为目的,通过实验研究分析得出,五组充注量下(1.7kg、1.8kg、1.9kg、2.0kg、2.1kg)的最优系统制热性能系数COP_h值均出现在质量配比10/90处,最优质量配比下的最优充注量处的系统制热性能系数COP_h值相对于其他充注量下(1.7kg、1.8kg、2.0kg、2.1kg)的系统制热性能系数COP_h值分别增加了8.1%、4.1%、3%、8.9%,相对于最优充注量下的纯工质R32系统制热性能系数COP_h值增加了8.1%,且其相对于纯工质R32系统功耗下降了1.6%、排气温度下降了7.6℃、压比下降了3%。