涡流板能量分离特性实验研究

涡流板由多个涡流管集合而成，可以克服单个涡流管制冷量小的缺点．用实验方法研究了人口参数和冷流比对涡流板能量分离特性的影响．实验中以空气为介质分别研究了人口温度、压力及冷流比对涡流板的制冷效应、制热效应、绝热效率的影响规律．研究结果表明，人口温度升高有利于涡流板能量分离；人口压力升高，涡流管制冷、制热效应增加而绝热效率下降；冷流比增加，涡流板制热效应和绝热效率增加，而制冷效应下降．因此，涡流板与单管涡流管具有相同的能量分离特性，为进一步研究涡流板奠定了基础．     

基于[火用]分析的集成涡流板实验研究

涡流板是单个涡流管的集成化.结构比较复杂,将它看作一个开口系统来研究.依据热力学第一、第二定律,建立适合涡流板系统(火用)分析的热力学模型.结合实验对集成涡流板系统进行删分析,得到分离孔板尺寸、热端管长度、喷嘴结构以及入口压力、冷流比等因素对涡流板能量分离效果和静(火用)效率的影响.研究结果表明:入口压力在0.45 MPa、冷流比在0.7～O.8、冷端孔板内径与涡流室内径之比在0.5处(火用)效率最大;热端管长度越长删效率越大;渐缩型喷嘴的系统删效率比平行喷嘴大.     

天然气液化用高压涡流管内流动与传热分析

高压涡流管是撬装化天然气液化的关键设备.由于管内高压引起的超音速强旋转流与传统涡流管有本质的区别.由于强大的离心力,目前对三维强旋转湍流流动的测量与真实情况还有很大差异.利用数值计算方法,研究了在高压环境中涡流管内流场和温度场结构特性,提出利用冷热端压差配合特殊设计的喷嘴,有利于形成超音速流动,并在喷管段形成低温区域.控制高压涡流管的热端背压,有利于获得更高的制冷效率.     

冷端气库型脉管制冷机性能分析

针对脉管制冷机由于没有低温下的调相部件，制冷量和效率尚需进一步提高的问题,提出了在脉管冷端增加冷端气库的新型脉管调相结构,从而将脉管低温端压力和流量相位调到最佳.该气库与脉管冷端通过管壁小孔或惯性管连接，能进一步产生与压力波同相的质量流量分量，以增强脉管制冷机的制冷性能.基于线性模型的分析结果表明，冷端气库大幅度增加了脉管制冷机的制冷量.如果冷端气库与脉管体积比大于一定值，则制冷机效率也将得到显著提高.     

涡流管能量分离特性研究进展

涡流管是一种结构较为简单的机械装置,能够使压缩气体通过时呈现出独特的能量分离效应,在天然气等领域具有广阔的应用前景,当前能量分离效率偏低是制约其大规模推广应用的瓶颈。详细地介绍了国内外涡流管能量分离性能及优化等研究成果,着重对影响能量分离效率的结构参数、操作参数、工作介质及连接回路等问题进行了评述,指出天然气管道系统急需的涡流管加热技术以及亟待开展的重难点工作,以期为后续研究提供借鉴。     

工作电压对半导体冷藏箱运行性能的影响

针对设计制造的水冷式半导体冷藏箱实验系统,通过实验测量及理论计算,研究了冷藏箱运行性能与半导体制冷片工作电压的关系.结果表明,工作电压越高,半导体耗电量越大.制冷片存在最大制冷量工况,制冷温度随着工作电压的增加而降低,12 V是半导体获得较大制冷量和较低制冷温度的最佳工作电压.半导体热端向冷端的导热量随工作电压的增加而增加,因此半导体在较低工作电压下具有更高的制冷系数.研究结果可为半导体冷藏箱选择合适的工作电压提供依据.     

三热源吸收式制冷机的传热面积优化

建立了一种可以充分利用低温热源驱动而获得制冷量的三热源制冷机模型,考虑传热及工质内部的摩擦、涡流和其它不可逆性对三热源制冷机循环性能的影响,以总传热面积为优化函数,导出其最小传热面积与三热源熵变化率的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式,获得了最佳制冷率与性能系数和传热面的优化关系.分析了工质内部不可逆性对制冷机性能的影响,所得结论可以描述同时受内外不可逆性影响的三热源吸收式制冷机的优化特性,可为吸收式制冷机的优化设计和性能改进提供新的理论途径.     

半导体制冷箱实验研究与性能分析

为了提高半导体制冷箱的制冷性能,设计了一种半导体制冷箱并针对该制冷箱进行了实验研究与性能分析.设计了3组实验共17种工况,通过改变半导体制冷片工作电压和冷热端散热风扇电压,研究了三者对半导体制冷片冷热端温度、制冷箱内部温度、制冷量及制冷系数的影响.对半导体制冷箱的工作状况进行了优化分析,分析表明制冷片工作电压和冷热端风扇电压均存在最佳工作区间,使得制冷箱内部温度和综合制冷系数同时达到最佳值.所做分析可为系统的制冷性能优化提供理论参考,找到使半导体制冷箱高效运行的最佳运行工况,达到节约能源,提高经济效率的目的.     

自复叠与喷气增焓制冷系统节能对比实验研究

针对传统制冷系统所存在着压缩比大、制冷能效低等问题,本文根据单机自复叠制冷系统使用一台压缩机将二元非共沸混合工质压缩并制得低温的特点,使用具有精馏器、储液器与可调膨胀节流装置的单机自复叠制冷循环系统搭建了测试台,在相同实验条件下,对自复叠制冷系统与3种喷气增焓制冷系统的制冷量、功率和制冷数进行对比实验。实验结果表明,在一定的实验温度区间内,各种系统的制冷量、功率和制冷系数随着蒸发温度的下降而降低,但3种喷气增焓制冷系统的制冷量和制冷系数远低于自复叠制冷系统,而自复叠制冷系统的功率下降最快,且低于其他3种制冷系统。说明用二元非共沸混合工质R134A/R23作为制冷工质的单机自复叠制冷系统,功率消耗小,制冷量大,能效比高,配用的速冻箱降温最快,具有一定的应用价值。     

风管送风式空调（热泵）机组制冷运行的实验分析

通过对风管送风式空调（热泵）机组标称制冷工况下运行状态的全面测试，并对测试数据进行分析，掌握了机组在标称制冷状态下运行时压力及温度变化的规律，特别是压力及温度变化对机组制冷量和能效比的影响，在此基础上提出了进一步改进机组性能，提高机组运行效率的途径。     

Development and experimental study of a miniature vapor compression refrigeration equipment

A miniature vapor compression refrigeration equipment prototype was developed for a range of microclimate control applications, including man portable cooling and distributed space conditioning. The miniature refrigeration equipment has dimensions of 260 mm × 250 mm × 120 mm, and weighs approximately 2.85 kg. The optimal motor and its transmission ratio, the optimal dimension of capillary tube and the optimal quantity of refrigerant charge were obtained by matching and operating performance experimental study. Experimental results show that the miniature refrigeration equipment can provide 300 W cooling, and its COPc is above 2.0. Supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. G2000026304)     

一种新型的电站间接空气冷却系统

在蒸汽动力循环耦合正、逆制冷循环的电站空冷系统(简称原系统)的基础上,首次将氨吸收制冷工艺应用到汽轮机排汽冷却,提出了一种基于氨吸收式制冷复合循环的间接空冷系统(简称新型系统)。通过改进,新型系统在环境高温时段,利用氨吸收制冷循环的设备代替了复合空冷系统的压缩机,降低了能耗;在环境低温时段,增设了氨气过热器及氨气轮机产能发电,充分利用了环境低温资源。介绍了新型系统的组成和工作原理,并与原系统进行了对比分析,指出了有待进一步深入研究的问题。     

车速变化对吸收/压缩混合制冷循环的影响

通过对不同车速下客车发动机排气参数的定量分析和吸收/压缩混合制冷循环计算,确定了发生器的结构形式和换热面积,建立了发动机排气参数和发生器内工作流体的传热分布参数模型。进而分析了在不同车速下发生器负荷特性对混合制冷循环的影响。结果表明,制冷负荷为30kW的条件下,车速大于100km/h时,废热制冷就能满足客车冷负荷需求;车速在35～100km/h时,废热制冷和压缩制冷联合运行才能满足客车冷负荷需求;车速低于35km/h时,客车冷负荷完全由压缩制冷提供。     

太阳能集热器驱动的吸收式制冷系统性能分析

为了合理利用太阳能,增强制冷系统的季节适应性,提出一种中温太阳能驱动的氨水吸收式制冷系统。以抛物面槽式太阳能集热器(parabolic trough solar collector, PTSC)驱动的氨水单效吸收式制冷系统为对象,根据热力学定律和能量平衡方程,在工程求解器(engineering equation solver, EES)下,分别建立太阳能集热器模型和制冷系统模型,并对系统的关键参数进行计算。从制冷量、精馏热和系统能效比(COP)三方面分析了系统高压、系统低压、蒸发器出口温度和精馏器出口质量分数对系统的影响。结果表明:制冷量随系统低压的升高而降低;精馏热及COP随系统低压的升高而增加;蒸发器的出口温度升高时,制冷量和COP均有增加;当精馏器出口氨的质量分数为0.977~0.999, COP在氨水质量分数为0.992时出现最大值。研究结果为太阳能驱动单级吸收式制冷循环的可行性提供了理论依据。     

影响蒸发冷却复合高温冷水机组出水温度的因素

为了使得供给显热末端的高温冷水水温恒定,根据蒸发冷却理论与传热传质机理,从风侧、水侧、气水流量比、填料性能、风冷冷水机组性能等因素对蒸发冷却与机械制冷复合高温冷水机组出水温度的影响进行了初步分析.进而得出蒸发冷却段与机械制冷段混合配水的比例关系,以及进风干湿球温度、气水流量比、填料性能、风冷冷水机组性能对出水的影响关系.并对该冷水机组的改进提出了相应措施.     

吸附式制冷空调体系的选择

实验测定了由水和固体吸附剂:硅胶、沸石分子筛——5A,13x,Nay等组成的多种吸附体系的循环制冷能力.着重考察了沸石分子筛——水体系的循环制冷效果的影响因素.结果表明,13x——H_2O吸附体系比较适用于制冷空调系统.     

BEPCⅡ低温冷却系统的热力设计及数值模拟

为保证超导设备的正常运行，给出超导腔（SRF）和超导插入聚焦四极磁体（SCQ）以及超导螺线管探测器磁体（SSM）等3类超导设备和其他辅助设备的结构，并进行了漏热分析，根据各类超导设备的特点选择不同的冷却方式冷却，通过对超导设备低温冷却流程的数值模拟得出系统的热力运行参数．模拟结果表明：利用超临痹氦流冷却超导插入四极磁体较采用过冷液氦流冷却超导插入四极磁体为佳．     

BEPCII低温冷却系统的热力设计及数值模拟

为保证超导设备的正常运行,给出超导腔(SRF)和超导插入聚焦四极磁体(SCQ)以及超导螺线管探测器磁体(SSM)等3类超导设备和其他辅助设备的结构,并进行了漏热分析,根据各类超导设备的特点选择不同的冷却方式冷却,通过对超导设备低温冷却流程的数值模拟得出系统的热力运行参数.模拟结果表明:利用超临界氦流冷却超导插入四极磁体较采用过冷液氦流冷却超导插入四极磁体为佳.     

制冷实验无量纲参数实时处理系统的开发

为了使实验人员能第一时间监控其感兴趣的无量纲参数的变化情况,提高实验效率,开发了制冷实验无量纲参数实时处理系统（ＤＬＲＴ）．系统包括硬件设备和软件平台２个主要部分．硬件设备采样速率快,分辨率高,并且采用高速微型计算机对数据采集主机进行远程监控．软件平台具有多种运行模式,能适应制冷实验过程当中的不同需要,软件界面友好,操作简单,具有一定的通用性．