优化控制R744多喷射器双温超市制冷系统

为了使R744双温超市制冷系统在任何环境温度下都能以最高效率运行，在R744平行压缩制冷系统中增加了一个多喷射器组回路（包括气气喷射器和气液喷射器），以确保系统在高温环境下仍能以较高的效率运行。并在环境温度变化的情况下，通过自动控制阀切换多喷射增压制冷模式和平行压缩制冷模式，为此建立了系统的热力学模型。计算结果表明，当环境温度低于17.32℃时，采用平行压缩制冷模式;当环境温度高于17.32℃时，采用多喷射增压制冷模式。当环境温度从21.1℃变化到36℃时，多喷射器制冷系统的COP比平行压缩制冷系统高15.91％~32.61％。     

机载综合环控系统的热管理

利用燃油作为主要热沉，同时引入液体PAO与R134a作为辅助热沉，提出了一种环控系统热管理的新方案。空气压缩制冷子系统与高温PAO子系统以空气-PAO换热器为连接点，耦合为座舱与电子舱室1的热管理子系统；低温PAO子系统与蒸发压缩制冷循环以蒸发器为连接点，耦合为电子舱室2的热管理子系统。采用数学理论计算与计算机建模仿真研究相结合的方法，建立了空气-液体换热器、液-液蒸发器/冷凝器等主要元件的仿真模型，对环控系统进行性能分析。结果表明，在一定的引气温度和压力条件下，燃油作为主要热沉可以吸收大量的热量，同时各子系统的热量互补能够满足驾驶舱与电子舱的温度控制，保证其稳定、高效的运行。     

环境温度对采用电子膨胀阀的风冷热泵冷(热)水模块机组性能的影响

为了研究环境温度变化对采用电子膨胀阀和模块化能量调节系统的风冷热泵冷（热）水模块化机组制冷和制热性能的影响,对5台制冷量60 kW的机组在出水温度5～12℃、环境干球温度25～42℃、相对湿度40%工况条件下进行实验,得出一系列制冷量、制冷消耗功率、制冷COP、制热量、制热消耗功率和供热COP_h实验数据,并得出环境温度对机组这些性能参数的影响规律;同时,通过比较实验机组和以热力膨胀阀作节流元件的风冷热泵机组,总结出前者具有更良好的能量调节性能和节能性能,并且设备运行的实际工况偏离设计工况越远,如在环境温度40℃,相同的7相似文献   

间接式海水制冷热泵系统的特性分析

海水具有温度相对稳定、能量蕴含量大等特点。分析了适于间接式海水制冷热泵系统的载冷载热介质,计算分析了其夏季制冷运行工况、冬季制热运行工况的特性,并对载冷载热介质的工作温度的确定方法进行了探讨,为间接式海水制冷热泵系统的设计提供了较好的参考。     

3个表征换热器换热特性的变量

引　言换热器广泛应用于制冷、化工及能源等工业生产领域 ,是许多工艺过程必不可少的设备 .换热器换热性能分析评价指标目前已有数十种 ,如温度效率Ｅ、传热单元数ＮＴＵ、可用能流率等[1] .Ｂｅｊａｎ提出以熵产生单元数为换热器性能评价指标[2 ] ,也有学者提出火用效率指标[3,4 ] .但这些多是从换热器设计、选型的角度出发 ,独立考虑某一指标 ,对指导换热器实际经济运行用处不大 ,缺乏实用性 .换热器长期使用中难免会出现玷污、流体温度及流量变化 ,必将改变换热器的换热性能[5,6 ] .这些现象对不同换热器的换热性能影响程度不同 ,有关这…     

载人航天器环热控一体化仿真分析

采用系统建模及仿真方法搭建了一种典型载人航天器环热控一体化系统模型，分析了系统的性能。针对3人7天载人飞行工况开展了仿真分析，结果表明，经过合理设计，该系统可将舱内温湿度、压力、氧分压等参数控制在航天医学指标要求范围内。环热控系统仿真结果较好地预测了系统工作过程，显示了主要参数的变化情况，结果合理，验证了仿真方法、系统仿真模型的正确性。通过控制流体回路外回路旁通阀门开度，可准确控制外回路控温点温度，保证舱内温湿度在合理范围之内。此外，外回路控温点的设定会对环热控系统状态带来影响，通过合理设计外回路控温点，可保证舱内温湿度满足航天医学指标要求。     

药物存储用热电除湿装置性能实验及参数优化

热电冷却除湿是一种新型节能、环保的除湿技术。鉴于目前热电除湿装置除湿速率和效率较低,采用两片TEC-12705型半导体制冷片进行对角布置,设计了一套热电除湿装置,对影响其性能的因素做了系统的分析并针对实际环境工况提出相应的设计和优化理念。结果表明,风速、热电制冷片驱动电压、气流组织形式都对热电除湿装置性能有一定的影响,确定风速时应综合考虑空气与冷端热沉换热能力和空气与冷端热沉接触时间。     

CO2跨临界循环冷热联供机组性能实验研究

采用CO₂跨临界循环水-水热泵技术，测试了CO₂跨临界循环冷热联供机组的性能特点。通过调节压缩机频率、电子膨胀阀开度、蒸发器侧乙二醇水溶液进口温度与气冷器侧进水温度等方式，测试该机组在以制热为主要目标时最优排气压力的变化，以及不同参数对制热量、制冷量、制热COP_h与系统综合能效COP(制热COP_h与制冷COP_c之和)的影响规律。研究结果表明：在额定工况下，压缩机频率从80 Hz增加到120 Hz时，系统最大制热COP_h从3.9降到3.3;当乙二醇水溶液进口温度升高、气冷器进口水温降低时，系统的制热COP_h以及系统综合能效COP都随之升高。机组同时供冷供热可明显提高系统综合能效，经济性好且节能效果显著。文中的研究成果对于屠宰、酿造等同时具有冷热需求的行业推广应用CO₂冷热联供机组具有参考价值。     

药物存储用热电除湿装置性能实验及参数优化

热电冷却除湿是一种新型节能、环保的除湿技术。鉴于目前热电除湿装置除湿速率和效率较低,采用两片TEC-12705型半导体制冷片进行对角布置,设计了一套热电除湿装置,对影响其性能的因素做了系统的分析并针对实际环境工况提出相应的设计和优化理念。结果表明,风速、热电制冷片驱动电压、气流组织形式都对热电除湿装置性能有一定的影响,确定风速时应综合考虑空气与冷端热沉换热能力和空气与冷端热沉接触时间。     

预测管壳式换热器温度分布的模型

基于微分法,提出了一种简单但精确的单相管壳式换热器温度分布计算模型.根据折流板数Nb和管程数n,将换热器划分成(Nb+1)个大单元,(Nb+1)n个子单元,管程流体顺次流过子单元,壳程流体平行流过大单元.以HTRI方法为基准,分别采用本模型和Cell模型对U型管式和浮头式换热器温度分布情况进行计算,通过与HTRI的计算...     

大型吸收式热电联产机组性能分析与对比

燃煤热电联产机组在电能与热能的协调和转换中起到至关重要的作用，并且在未来一段时间内仍是我国北方冬季采暖的主力热源。本文构建了包含电厂侧和热力站侧两部分在内的一种热电联产系统方案，并研究了机组背压、供给热电比、汽水系统?效率、热网换热器?效率、机组发电量、热网水泵功率在变工况下和单独改变供热功率、供水温情况下的变化规律，开创了电热价比的方法对电热两种捆绑式生产的热电联产机组来衡量其整体经济收益，最后通过热网水质量流量、热电比、背压、抽凝比和发电煤耗率这些指标将新方案与传统热电联产方案进行了对比。结果表明：对于热电联产机组，系统热力学参数随工况、供热负荷和供水温度变化呈现不同规律；本文新提出的电热价比方法能为热电联产机组提供运行决策和收益预测规划；新方案可通过提升热网供回水温差可以显著提高系统供热能力和能源利用效率：使得发电煤耗率减小3.22～7.00g/(kW·h)，机组背压降低了65.07%，热网水流量减少了33.33%。     

封头结构对板翅式换热器物流分配不均匀性的影响

纵向传热、温度场与物流分配不均匀对换热器效能的影响具有耦合关系,其中物流分配的不均匀会加剧其内部温度场分布的不均匀,增大换热器的纵向传热,导致其效能的下降,所以物流分配的不均匀在三者中对换热器效能的影响最为重要.因此,对引起物流分配不均匀的因素进行研究是板翅式换热器优化设计的重要内容.针对板翅式换热器内部流动特性对封头结构的影响进行了深入研究.研究发现：封头结构的影响主要体现在垂直于总管流动方向上.发现了封头结构的改进方法,通过改变封头结构的设计可以有效地改善换热器内部的物流分配.     

涂装生产线板式换热器的优化选型

板式换热器的选型对于涂装生产线前处理中液槽的加热过程起着重要的作用,关系着整个系统的加热效率。根据涂装生产线实际情况,通过对板式换热器的换热系数,总传热系数的计算,得到相应的板式换热器的总传热系数曲线。同时针对涂装生产线中板式换热器换热时冷热侧出口温度不是已知量,且随时间是变化的,如何合理计算其传热平均温差,提出了相应的优化方法。不仅降低了计算工作量,且最大限度地减少了误差。根据涂装生产线的实际情况以及板式换热器随板间流速变化的压降曲线。进一步缩小板式换热器换热时板间流速范围的选择,以此来更合理的计算相应的换热面积。依据总传热系数、板间流速以及传热平均温差,得到相应的换热面积,并以此进一步计算得到实际的板间流速,板式换热器的实际换热量。本文针对涂装生产线的实际情况,对板式换热器进行优化选型以更好地满足液槽的加热,提高经济效益。     

有机朗肯循环发电系统变工况运行的实验研究

受余热热源及环境温度不稳定特性的制约,有机朗肯循环（ORC）发电系统在实际应用中需要有较强的变工况能力。本文以R245fa为工质,实验研究了在不同冷热源温度时,ORC系统在相同负载容量及膨胀机转速下的变工况运行特性及各部件实际性能。实验结果表明：热源温度主要决定了膨胀机的入口温度及过热度。随着热源温度的降低,膨胀机内部泄漏量变大,其等熵效率变低,单位质量工质做功能力变差,维持膨胀机做功状态的工质质量流量增加。由于工质在蒸发器内整体吸热量变小,系统发电效率随热源温度的降低而升高。在10℃冷源温度下,热源温度从115℃下降至100℃,机组的最大发电效率从5.03%升高至5.25%。改变冷源温度,主要作用于膨胀机的进出口压力,改变了膨胀机的做功状态。降低冷源温度,膨胀机压比升高,单位质量工质做功能力变强,维持膨胀机做功状态的工质质量流量减小。但由于膨胀机过膨胀运行带来的不可逆损失增加,膨胀机的等熵效率随冷源温度降低而减小。在115℃热源温度下,冷源温度从30℃下降至10℃,系统最大发电效率从6.08%升高至7.01%。     

Numerical modelling of hydrothermal fluid flow and heat transfer in a tubular heat exchanger under near critical conditions

Continuous hydrothermal flow synthesis processes are of interest for the manufacture of nanoparticle metal oxides. In such processes, nanoparticle nuclei (in a slurry) which are initially formed, may continue to grow and agglomerate to generate larger particles as they pass through the synthesis apparatus. These processes can widen the size distribution and also affect the ultimate particle shape in the recovered product. Therefore, fast cooling or quenching the initial nanoparticle slurry using a highly efficient heat exchanger may minimise or stop further crystallisation/agglomeration processes. This may be achieved by optimising the design of the heat exchanger based on detailed examination of flow patterns and heat transfer profiles using a computational fluid dynamics (CFD) modelling approach. The predicted flow and heat transfer patterns in the heat exchanger can also provide detailed information for the identification of any heat transfer deterioration or hot spots where further reactions may occur. This paper employs a CFD modelling approach to simulate the heat transfer processes in a tubular heat exchanger of a continuous hydrothermal flow synthesis system and also to examine the effect of various operating conditions, including inlet temperature and flowrate of hot slurry and inlet flowrate of cooling water, on the fluid and thermal features in the heat exchanger. The simulated results show that the predicted temperature and heat transfer coefficient are in good agreement with experimental measurements.     

密闭空间内模块式冰蓄冷控温传热过程分析

针对密闭空间内无源控温问题,通过数学建模和实验验证对模块式冰蓄冷控温传热过程及热力学特性展开研究。从冰蓄冷相变制冷理论入手,建立了蓄冷模块相变制冷数学模型,得到了蓄冷模块壁面综合传热系数、有效制冷时间以及制冷率的数学表达式,通过实验验证该模型的有效制冷时间理论值和实验值相对误差在5%以内。绘制了环境温度和相对湿度对蓄冷模块壁面综合传热系数、有效制冷时间及制冷率的影响关系曲线,表明环境温湿度与壁面综合传热系数和制冷率呈正比例变化关系;与有效制冷时间呈反比例变化关系。建立了环境温湿度相关修正系数方程,并运用该方程对蓄冷模块制冷率和有效制冷时间的数学模型进行了修正。研究结果为密闭环境中无源相变制冷的应用提供了技术依据。     

周期性冷热换热器的热惯性及设计要点

常规的换热器操作中,物料的冷却或加热通常是固定不变的,物料温度呈单调性变化,换热器运行达到稳态后其本体的温度也达到稳值,因此换热器的热负荷只用于物料的相变及温度变化。如果冷却和加热周期性交替进行,则换热器本体温度的周期性变化也必然要消耗一定的热负荷,这种现象是热惯性的表现。由于周期性冷热交替的特殊性,此类换热器设计中应充分考虑其热惯性及相应的设计要点。     

封头结构对板翅式换热器温度分布特性的影响

在对板翅式换热器内部物流分配不均匀性研究的基础上,研究了各种封头结构对换热器换热性能的影响以及由于换热器内部物流分配不均匀引起换热器效能下降的问题.实验结果表明：不同封头结构对换热器流量分配和温度分布影响很大,改进型的封头结构不仅缩短了换热器从开启到稳定工况的时间,而且使得板束内部截面物流分配和温度分布更加均匀,并且通过实验研究得出了物流分配不均匀度与换热器整体效能变化的关系曲线和关系式.     

新型蜂巢式液冷动力电池模块传热特性研究

为了维持动力电池的性能、延长其使用寿命,应使电池模块工作过程中的温度和温差维持在适宜的范围之内。为此,提出一种新型蜂巢式液冷动力电池模块,该结构内部设有进/出口导流板且电池呈蜂巢式分布,冷却液体与电池呈360°间接接触,极大强化了换热效果。在单体电池热特性数值模拟与试验验证的基础上,通过计算流体力学平台建立新型蜂巢式液冷电池模块模型,研究了电池模块的热行为,分析了冷却液流量、冷却液温度对电池模块传热性能的影响。结果表明：（1）增加冷却液流量可显著降低电池模块最高温度,改善温度均匀性,当冷却液流量增加到1.5 L/min之后,电池模块最高温度及最大温差趋于稳定;（2）冷却液温度的降低可显著降低电池模块中最高温度,但在一定程度上恶化了模块中的温度均匀性;（3）冷却液流量和温度对电池模块的加热特性影响显著。因此,采用液冷方式是必要的。     

新型直升机热泵空调系统驾驶舱热控性能

直升机飞行过程往往需要面临低温环境，为了保障人员和设备的正常工作，需要对驾驶舱进行加热，但发动机引气产生代偿损失。因此，提出了一种新型直升机热泵空调加热系统，该系统以经过滑油-冲压空气换热器加热的冲压空气为热源，采用热泵循环的方式对座舱进行供热，对滑油废热进行了回收利用。在所提出的热泵空调系统方案的基础上，建立了该系统仿真模型，对地面低温环境条件直升机全飞行任务阶段的驾驶舱温度瞬态响应以及热泵系统工作性能进行了动态仿真研究。结果表明，该新型热泵空调系统能够满足直升机低温环境下的供热需求，且在工作温度范围内其制热能力和制热效率均明显更高，系统低温工作性能得到提高，直升机的低温环境适应能力得到显著提升。