夏热冬冷地区新型高温空气源热泵实验研究

为满足空气源热泵冬季集中供热的需求，该文采用新型工质将空气源热泵的制热温度提高至90℃以上。首先建立高温空气源热泵的数学模型并对该系统进行理论计算，进而搭建高温空气源热泵试验台，分别在环境温度为0、5、10℃时对模拟结果进行实验验证，当热水进口温度为80℃时，系统实际COP分别较理论结果低5.9%、5.3%和1.7%。该空气源热泵相比现有技术提升制热温度40℃以上，因此具有较好的市场应用前景和推广意义。     

微型压缩机驱动的单级与自复叠耦合系统的实验研究

搭建了微型压缩机驱动的单级与自复叠耦合系统的实验台,以单级制冷系统对自复叠系统进行预冷的方式获得更低的蒸发温度。高温级工质选用R404A,低温级工质选用R290/R170/R14组成的混合工质(充注质量比为0.33/0.17/0.50),在25℃环境温度,获得了系统的运行特性以及环境温度和高温级预冷温度对系统性能的影响。研究表明:在157 min的降温时间内,蒸发器进口温度达到-112℃,出口温度达到-111℃并保持稳定;环境温度从15℃升高到32℃,系统所能达到的最低温度由-116.68℃升高到-95.31℃;高温级预冷温度从-27℃降低到-37℃,系统蒸发器进口温度由-91.18℃降低到-112.7℃。     

微型压缩机驱动的单级与自复耦合系统的实验研究

搭建了微型压缩机驱动的单级与自复叠耦合系统的实验台，以单级制冷系统对自复叠系统进行预冷的方式获得更低的蒸发温度。高温级工质选用R404A，低温级工质选用R290/R170/R14组成的混合工质(充注质量比为0.33/0.17/0.50),在25 ℃环境温度，获得了系统的运行特性以及环境温度和高温级预冷温度对系统性能的影响。研究表明:在157 min的降温时间内，蒸发器进口温度达到-112 ℃，出口温度达到-111 ℃并保持稳定；环境温度从15 ℃升高到32 ℃，系统所能达到的最低温度由-116.68 ℃升高到-95.31 ℃；高温级预冷温度从-27 ℃降低到-37 ℃，系统蒸发器进口温度由-91.18 ℃降低到-112.7 ℃。     

氟泵供液式散热系统试验研究

利用一个氟泵供液式散热系统,分别研究了室外环境温度变化对散热量和能效比的影响;通过变频调节氟泵功率改变散热工质流量,分析并讨论散热工质流量的变化对散热量和能效比的影响。试验结果表明,随着室外环境温度的降低,系统散热量和能效比均显著提高;随着散热工质流量的增大,散热量先升高后基本保持不变,能效比则先升高后降低,即存在最佳散热工质流量使得系统的能效比达到最大值。系统优化后在实际应用时,在室内外温差为11～26℃时,测算的能效比可达8.5～16.5。     

DME发动机的特点

1）对DME加压0．5MPa以上就可以在环境温度25℃时呈液体，在发动机工况，温度比环境温度高，须加压1．7～2．0MPa（温度升高，汽化压力升高），在燃油泵前需增加一个压力泵。     

平板式太阳能集热器稳态热性能数值模拟研究

采用有限容积法研究了平板式太阳能集热器的稳态热性能,分析了环境温度、工质入口温度、集热管间距及集热管管径对平板式太阳能集热器热性能的影响。建立翼管式平板式太阳能集热器的物理模型,对该模型进行数值模拟,并将模拟结果与实验研究结果进行对比分析。研究结果表明:随环境温度升高,工质入口温度降低,可显著提高集热器的瞬时效率。太阳辐射强度为740 W/m2,环境风速为4 m/s时,环境温度从0℃增加到30℃时,集热器的瞬时效率从35.85%增加到82.19%;工质入口温度从50℃降低到10℃时,集热器的瞬时效率从23.24%增加到79.78%。减小集热管间距,增加集热管管径都有利于提高集热器的瞬时效率。太阳辐射强度为740 W/m2,环境风速为4 m/s时,集热管间距从180 mm减小到40 mm时,集热器瞬时效率从58.23%增加到65.78%;集热管管径从8 mm增加到20 mm时,集热器瞬时效率从59.47%增加到66.78%。该研究结果有利于对平板式太阳能集热器的设计参数进行优化设计。     

芳烃蒸馏过程低温余热发电系统影响因素分析

针对以芳烃蒸馏过程余热为热源的有机物工质朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)发电系统,建立了数学模型,计算并比较了包括R600a、R601及R245fa在内的几种工质的工作压力、膨胀比、系统效率等参数,分析并验证了工质流动阻力和常见几种冷却方式对系统工作参数、系统效率等的影响。研究表明:在工质蒸发温度为90-130℃,冷凝温度45℃的条件下,流动阻力损失导致系统发电功率和效率分别降低约1.5%-9.2%和1.7%-9.3%;循环水冷却系统耗功占系统发电功率比(即耗功比)最大,达到7.6%-13.7%,直流水冷却系统耗功比最小,约3.6%-4.9%;与直接空气冷却方式相比,湿式空气冷却方式在环境温度高于30℃时可使系统发电效率提高40.4%-47.7%。     

喷射制冷与主动式冷梁技术的联合应用研究

初步探讨喷射制冷与冷梁技术的联合应用的效果,利用主动式冷梁技术的高温水侧供冷特性,来提高喷射循环过程的蒸发温度,实现喷射制冷系统整体能效的提高。以R141b作为制冷工质,建立喷射制冷循环模型,利用C++语言编程计算得到喷射制冷不同工况下的引射系数。研究发现:当环境温度为32℃,冷梁水侧供冷量和风侧供冷量之比m由0提高到2.5,喷射制冷联合冷梁系统能效可从0.24提高到0.40.同时,当m=2.5时,随环境温度变化(28~37℃),能效提高比例在53%~145%之间,联合供冷方式可以显著改善冷凝温度较高时喷射制冷系统的运行效果。     

几种中高温热泵工质的理论循环性能

考虑到不同工质对不同温度区间的适应性,该文将冷凝温度60～140℃的中高温热泵工况进一步划分为60～80℃、80～110℃以及110～140℃3个温度区间,结合改进型的理论循环性能分析评价,分别为每个温度区间筛选出4、6和6种ODP为0,GWP较低的纯质和混合工质。其中,在冷凝温度高于80℃的温度区间内,将筛选出的12种工质与CFC11和CFC114进行了对比。结果表明,这12种工质在各自的温度区间内环境性能和综合循环性能均优于CFC11和CFC114。     

一种地热热泵的新型工质实验分析

地热热泵的应用可以提高对地热能的利用率、减少地表热污染，但它必须配以适宜的循环工质才能很好地发挥作用。该文针对以40℃-45℃的地热排水为低温热源，同时冷凝温度在80℃-100℃之间的地热热泵系统，提出了一种新的混合循环工质R290/R600a/R123(50%/10%/40%)，并做了相应的实验研究，最终发现充灌了此工质的地热热泵系统COP可以达到3.5以上，冷凝温度高于80℃，冷凝压力低于1.8MPa，同时可将40℃-46℃的地热水冷却到31℃-36℃。     

论工厂节能与余热的合理利用

本文论述了工厂企业的节能过程和余热回收利用途径,着重介绍了分析生产工艺用能的热利用线图法。对余热动力回收的温限范围和工质进行分析研究之后.指出:余热源在600℃以上,可使用水和蒸汽工质;在300～600℃之间,宜用低沸点有机工质;在300℃以下,以热利用为宜。最后,本文还分析了总能热泵的节能作用。     

R290直膨式太阳能热泵系统工质分布和迁移特性模拟

为了研究工质R290(丙烷)在直膨式太阳能热泵系统中的分布和迁移特性,建立太阳能集热/蒸发器和冷凝器的分布参数均相流动模型、压缩机和电子膨胀阀的集中参数模型、以及系统工质充注量模型,编制以R290为工质的直膨式太阳能热泵热水器系统性能模拟程序。模拟分析环境参数和运行参数的变化对系统内部R290分布和迁移特性的影响。模拟结果表明:R290主要存在于冷凝器和太阳能集热/蒸发器内部,占系统工质充注量的80%~90%;随着太阳辐射强度和环境温度的升高,工质R290由冷凝器逐渐向太阳能集热/蒸发器迁移,系统性能系数明显增加;随着压缩机转速增快和水箱水温的增高,工质R290由太阳能集热/蒸发器逐渐向冷凝器迁移,系统性能系数明显降低;随着系统工质充注量的增加,冷凝器内工质R290质量明显增加,集热器内工质R290质量略有增加,系统性能系数先增后减,存在一个最大值;太阳能集热/蒸发器出口过热度由3℃升至8℃时,其变化对工质R290的分布和迁移特性影响很小,且对系统性能系数的影响也很小;随着环境温度、压缩机转速和工质充注量的增加,集热器集热效率不断增加;而随着太阳辐射强度、水箱水温和太阳能集热/蒸发器出口过热度的增高,集热器集热效率不断降低。     

地热热泵循环工质的开发及系统匹配

通过实验方法开发中高温地热热泵工质．该工况要求是：冷凝温度80～100℃，蒸发温度25～35℃，同时保持系统内最高压力不超过2500kPa。实验表明非共沸工质R123/R290(质量百分比50％／50％)和R123／R290／R600a(质量百分比40％／50％／10％)能满足上述条件，且系统的COP在3．0以上。     

新一代环保型水性隔热特种涂料在我局推广应用

由萍乡市通宇工具有限公司研制开发的热反射特种涂料 ,最近已在我南昌铁路局轻油罐上开始应用。应用结果表明 ,轻油罐外表喷涂该涂料后 ,在夏季 ,罐体外表和油气温度均比原来下降 2 0℃以上 ,环境温度愈高 ,其下降值愈大 ,所应用该涂料的油罐现已停止喷水冷却 ,完全达到运行要求 ,节能效果显著。该新产品已于 2 0 0 1年年底通过了科技成果鉴定 ,专家们认为 :“该产品热反射率高 ,隔热效果明显 ,已达到国内同类产品的领先水平 ,并具有广阔的应用前景。”另据中石化九江分公司反映 ,该产品在球罐和油罐上试用两年来 ,罐体外表可下降 2 0℃～ 3…     

槽式太阳能直接产生蒸汽系统（DSG）集热管传热特性研究

以DSG(direct steam generation)集热器的集热管为研究对象,利用数值模拟研究集热管内工质3种流态下周向温度分布及太阳辐射强度、工质流速、环境风速、环境温度、金属管材质等对金属管周向温度的影响。研究表明:集热金属管材质对周向温度分布影响较大,将铁材改为铜材时,过热蒸汽段最高温度从346.0℃降为338.0℃,最大温差从26℃降至约10℃;太阳辐射强度对壁面温度的影响较大,随着辐射强度的提高,壁温升高;工质流速对金属集热管壁面温度有一定的影响,当流速由0.8 kg/s提高至1.2 kg/s时,金属管周向最大温差由11℃下降至8℃,光斑处的最高壁温由321.5℃下降至318.7℃;环境风速和温度对周向温度分布的影响不大。     

制冷剂替代及相关领域研究进展

随着制冷剂的不断淘汰,在各领域内寻求理想的替代工质已迫在眉睫。文中主要归纳总结了以CO_2、R290为代表天然工质和以R1234yf、R1234ze为代表的HFOs工质作为替代工质应用于各个领域的研究成果,显示了CO_2、R290、R600a、R1234yf、R1234ze等环保工质在各领域内应用时具备的诸多优势。尽管存在安全性或成本过高等问题,但研究开发作为替代产品具有重要意义。     

寒冷地区空气源热泵的供热特性分析

针对常规空气源热泵在寒冷地区应用普遍存在的压缩机排气温度高、蒸发器表面结霜和系统性能低等问题，建立了一套低温型空气源热泵供热系统，开展冬季供热实验并实测系统性能，选取典型工况进行瞬时特性分析。结果表明，系统在寒冷地区具有较好的供热性能；单个加热周期分三个基本阶段，逆向循环除霜对水箱温度影响较大；环境温度为-3.73 ℃时进行地暖供热，将200 L水从38 ℃加热到45 ℃耗时23.5 min，平均COPh为2.28；随着环境温度的升高，COPh逐渐增大，环境温度为-9 ℃，水箱温度为41 ℃时，系统COPh仍在2.0以上。     

微热管阵列光伏光热组件瞬时效率实验研究

将新型平板热管——微热管阵列应用于太阳电池的散热,制成光伏光热一体化组件,在降低电池温度提高发电效率的同时对余热进行收集利用,达到热电联供的目的。为了测试微热管阵列光伏光热组件的性能,对该组件进行瞬时效率实验,测得瞬时热效率曲线的截距η0可达到41.4%,斜率FRUL为3.95,20℃入口温度时的太阳能利用总效率可达到50%以上,综合性能效率达70%以上;瞬时热效率随室外环境温度的升高而增加,随冷却介质入口温度的增加而减小,环境温度为6℃和19℃时的瞬时热效率相差10%以上,入口温度是20℃的瞬时热效率比40℃时高8.5%。背板温度是影响电效率的关键因素,在测试期间,光伏光热组件电效率保持在10.5%~12.3%之间。     

预混燃烧下环境温度对某型燃气轮机燃烧稳定性和NOx排放影响的 数值研究

环境温度通过改变燃烧室入口空气温度进而影响燃气轮机燃烧稳定性和NO_x排放。为了掌握预混燃烧模式下环境温度对燃气轮机燃烧稳定性和NO_x排放的影响规律,本文以某重型燃气轮机燃烧室为研究对象,采用SAS湍流模型和涡耗散概念燃烧模型,通过改变环境温度,对多旋流喷嘴燃烧室预混燃烧模式下燃烧稳定性和NO_x排放进行了数值计算。研究结果表明:在燃气轮机预混燃烧模式下,提升燃气轮机环境温度,有利于提高燃烧室燃烧稳定性;环境温度从0℃上升到30℃,在不调整燃料和空气流量的情况下,燃烧室出口NO_x排放质量分数增加97.8%。     

热量平衡计算中的基准温度问题

GB 2587《热设备能量平衡通则》中规定:能量平衡计算时“原则上以环境温度(如外界空气温度)为基准”。 通常在进行锅炉和工业炉窑的热平衡计算时,基准温度取为0℃,因为焓值计算本身是以0℃为基准温度的。现在改用环境温度为基准,大家一时难以习惯,感到不方便,不适应。 国标中对于采用环境温度为基准,说明“这是考虑到:(1)环境温度比较符合实际。……(2)环境温度有较强的适应性。……(3)用环境温度计算较简单。……”