斯特林型低温冰箱的试验研究

研制了一种采用斯特林型脉管制冷机为冷源,氦气为工质,有效容积为28 L,满足储存温度为-80℃的低温冰箱。该冰箱的制冷机采用直线电机驱动,冷指与箱体底部直接连接。长方体型箱体采用真空隔热板、聚氨酯发泡、气凝胶三层隔热材料复合保温技术。该低温冰箱在稳定运行下输入功率160 W、运行频率52 Hz时,制冷量为30 W,箱体内空气平均温度达到-93℃,箱体内空气平均降温速率为4.75℃/h,满足试验样品的低温储存需求,并提出相关的改进建议,为以后低温冰箱的设计提供参考。     

跨临界CO2热泵热水器系统的试验研究

介绍带回热器的跨临界CO2热泵热水试验系统。通过改变气冷器水流量对跨临界CO2水-水热泵多种工况的循环性能进行试验研究,获得一系列试验数据。试验结果表明:跨临界CO2热泵循环可获得比常规工质要高的出水温度;增加气冷器水流量可有效提高系统的制热系数。     

太阳能制氢直接耦合连接技术能量传递研究

氢能是21世纪最具潜力的清洁能源。现今大量的能量消耗和较低的产氢效率成为限制氢能大规模生产的关键问题。研究了太阳能制氢系统中,对光伏阵列与质子交换膜(PEM)电解槽进行合理的串并联结构配置,使它们通过直接耦合连接而达到最大能量传递效率的可行性。通过理论计算各种不同配置方式的能量传递效率,得出最佳配置方式为由3块并联的光伏电池组成的光伏阵列与由12个PEM电解池组成的PEM电解槽直接连接,并得出其一天的能量平均传递效率高达99.02%。理论上验证了直接耦合连接技术在太阳能制氢系统中的优越性。     

太阳能电解水制氢直接耦合连接技术

对太阳能-电解水制氢系统中光伏阵列与电解槽直接耦合连接技术做了理论研究与计算,得出直接耦合连接方式对电能利用率可高达94％以上,而传统的间接连接方式利用率最高仅为75.3％.得出的结论对降低太阳能-电解水制氢成本和提高系统经济可行性具有重要意义.     

直流变频跨临界CO2热泵热水器的性能试验研究

在应对全球变暖,高效环保工质的替代研究中,跨临界CO2循环得到了重视.本文搭建了直流变频空气源CO2热泵热水系统实验装置;在最佳充注量0.880kg工况下,分别通过改变压缩机频率、电子膨胀阀开度、水流量来研究了该机组的性能.结果表明:该机组能产生65℃以上高温热水;其相应高压压力达9.5MPa以上,机组处于跨临界运行.在合理匹配压缩机频率、气冷器进水流量和电子膨胀阀开度等参数的基础上,可使机组高效运行,实现节能减排的目标.     

绿色磨削用新型低温冷风发生装置的系统设计与性能测试

低温冷风磨削是绿色磨削加工技术中的一个重要分支,而向磨削区提供低温冷风是研究和应用该项技术的前提.本文设计并搭建了一套新型磨削用低温冷风发生装置,并对该系统的空气处理过程和主要设备包括蒸汽压缩制冷系统、低噪声喷射器进行了详细的介绍.性能测试表明:该装置能够提供温度范围- 34℃～0℃、绝对压力0.3～0.6MPa、流量范围0～34Nm3/h的低温压缩空气.     

CO_2两相喷射器性能和建模的研究现状

跨临界CO_2蒸气压缩系统中喷射器的应用使得系统性能提高。笔者概述了系统工况条件、喷射器几何参数和激波特性对CO_2两相喷射器性能参数的影响,阐述了理论模型研究的应用与发展。总结得出:工作流体入口状态对喷射器性能影响较引射流体大;喷嘴喉部面积和混合室尺寸对喷射器性能有很大影响;激波特性的流动可视化研究需进一步发展;建模研究多样化发展,CFD模型仍需拓展适用性、流动模型准确性和激波特性的研究,计算代价小的其它模型也应拓展其适用性与精度。     

蓄能材料PCM-S自动灌装机的研制

介绍相变蓄热材料和蓄换热装置,分析相变蓄热材料的灌装要求。从温度控制、压力控制、惰性气体保护等方面综合考虑,研制了蓄热体自动灌装系统,解决了相变蓄热材料灌装过程中的凝固、变性等问题,实现了蓄热材料的定量灌装。经太阳能热水器的放水试验验证:带蓄热体的太阳能热水器输出热水量比无蓄热体的多约20%。     

CO2置换甲烷水合物热力学影响因素实验研究

CO2置换法作为一种集温室气体储存和天然气水合物开发于一体的方法引起了国内外学者的注意。通过检测置换过程中气相组分的变化情况,研究了压力和温度对CO2置换甲烷水合物置换率的影响。实验体系为纯水,置换反应时间为50h。实验结果表明,在CO2注入压力为2.5MPa时,当温度分别为273.15K、274.15K、275.65K、276.15K时,置换反应结束时气相中CH4的摩尔分数从置换反应开始时的1.56%分别达到39.74%、41.89%、45.45%、48.04%。在置换温度为275.65K时,当CO2注入压力分别为2.2MPa、2.5MPa、2.8MPa、3.1MPa时,置换率分别达到44.87%、45.45%、46.66%、47.21%。可见,置换温度与压力在一定范围内对置换率的影响是正向的,但影响程度不大。     

潮汐能太阳能多效蒸馏海水淡化装置的模拟与测试

根据潮汐能和太阳能的特点,并基于多效蒸馏技术,提出了一种新型的太阳能多效蒸馏海水淡化装置,设计了实验装置及其测试系统。该装置的主要特点是利用潮汐能代替用电力驱动的水泵和真空泵为系统给排水以及抽真空提供动力,从而降低了系统运行成本。本文对所设计系统进行了理论模拟,分析了热水流量和温度等主要参数对系统性能的影响。