Performance Simulation of Three-Stage Auto-Cascade Refrigeration System Based on R1234yf/R116/R14 Mixed Refrigerant

Liu Yang Rui Shengjun Cao Jiaxu He Tao

doi:10.12465/issn.0253-4339.20241029001

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Performance Simulation of Three-Stage Auto-Cascade Refrigeration System Based on R1234yf/R116/R14 Mixed Refrigerant

更新时间：2025-09-29

- Performance Simulation of Three-Stage Auto-Cascade Refrigeration System Based on R1234yf/R116/R14 Mixed Refrigerant
- Journal of Refrigeration Pages: 1-7(2025)
- 作者机构：
  
  河南科技大学车辆与交通工程学院洛阳 471023
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20241029001
  CLC： TB61⁺1;TB64
- CSTR：XXXXX.XX.XXX.20241029001
- Received：29 October 2024，
  
  Revised：2025-01-22，
  
  Accepted：24 January 2025，
  
  Published Online：29 September 2025，
- 稿件说明：
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刘阳,芮胜军,曹嘉旭等.基于R1234yf/R116/R14混合工质三级自复叠制冷系统性能模拟[J].制冷学报,

Liu Yang Rui Shengjun Cao Jiaxu He Tao.Performance Simulation of Three-Stage Auto-Cascade Refrigeration System Based on R1234yf/R116/R14 Mixed Refrigerant[J].Journal of Refrigeration,
刘阳,芮胜军,曹嘉旭等.基于R1234yf/R116/R14混合工质三级自复叠制冷系统性能模拟[J].制冷学报, DOI：10.12465/issn.0253-4339.20241029001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20241029001.

Liu Yang Rui Shengjun Cao Jiaxu He Tao.Performance Simulation of Three-Stage Auto-Cascade Refrigeration System Based on R1234yf/R116/R14 Mixed Refrigerant[J].Journal of Refrigeration, DOI：10.12465/issn.0253-4339.20241029001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20241029001.

摘要

为研究新型环保混合制冷剂的性能，采用化工模拟软件Aspen Plus，针对三级自复叠制冷系统，模拟了非共沸混合制冷工质R1234yf/R116/R14在不同组分配比下的压缩机排气温度、压缩功、蒸发器蒸发温度、系统制冷量和COP，通过已有实验数据对比验证了模型的准确性，对模拟的结果进行了对比分析。结果表明：在不同组分配比下，压缩机工况和蒸发温度较为接近，而组分配比为0.50/0.27/0.23时，系统制冷量和COP最大，性能最佳。为R1234yf制冷剂在自复叠制冷系统中的应用提供了理论依据。

Abstract

To study the performance of a new environmentally friendly refrigerant mixture， the chemical simulation software Aspen Plus was used to simulate the compressor exhaust temperature， compression work， evaporator evaporation temperature， system cooling capacity， and COP of the nonazeotropic refrigerant R1234yf/R116/R14 under different component ratios for a three-stage self-cascading refrigeration system. The accuracy of the model was verified by comparing it with existing experimental data. Additionally， the simulation results were compared and analyzed. The results reveal that the compressor operating conditions and evaporation temperature were close to each other under the different component ratios， the cooling capacity and COP of the system were the largest， and the performance was the best when the component ratio was 0.50/0.27/0.23. This study has provided a theoretical basis for applying the R1234yf refrigerant in refrigeration systems.

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Keywords

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