影响食品冷冻干燥过程的因素分析

以苹果的冷冻干燥实验为例,对影响食品冷冻干燥过程的因素进行了分析;降温速率越快,干燥时间越长,冷干品质量越好;保持冻干室高的真空度不仅能缩短冻干时间,而且能提高冻干品的质量;加热板温度高能缩短干燥时间,但过高的加热温度又会影响冻干品的质量,因此应选择合适的加热温度;降低冷阱温度能缩短冻干时间和提高冻干品质量,但当冷阱温度低时上述效果并不明显。     

竖直矩形窄通道内饱和沸腾起始点的研究

以去离子水为工质,对尺寸为720 mm×250 mm×3.5 mm的单面电加热竖直矩形窄通道内饱和沸腾起始点进行实验研究。分析了加热热流密度、工质进口温度和质量流量对饱和沸腾起始点位置及饱和沸腾起始点处壁面过热度的影响。在已有饱和沸腾起始点预测关联式的基础上,对实验数据进行非线性回归分析,得到适用于单面加热矩形窄通道饱和沸腾起始点的新关联式。结果表明：新拟合的关联式预测值与实验值的平均相对误差为17.63%,能很好的预测常压、低加热热流密度与低流速条件下的饱和沸腾起始点处壁面过热度与热流密度的关系。     

不完全湿压缩应用于转子式制冷系统的可行性研究

针对部分制冷工质排气温度较高的现象,将不完全湿压缩方法应用于转子式制冷系统,通过在不同频率下改变压缩机的吸气状态(过热至不完全湿压缩),研究了系统循环性能及核心部件的热力特性。实验结果表明:不完全湿压缩下存在一个最佳干度控制范围0x0.96,在该区间内制冷量提升5.1%～5.5%,制冷性能系数(Coefficient of Performance,COP)提升5.4%～5.8%,排气温度较过热段改善20%以上,系统性能得到了明显提升;当吸气干度范围在0x0.96时,压缩机的热力性能基本维持良好,相较于过热段的极大值处,容积效率降低仅1%～2%,电效率降低亦仅1%～2%;不完全湿压缩下,压缩机频率的变化对系统性能及压缩机热力性能影响均较大;将压缩机运行于最佳干度范围区间0x0.96的较低频或是额定频率附近将获得最优综合效率。     

水平光管内R410A与R134a流动冷凝换热特性的对比研究

为研究R410A与R134a在水平光管内的冷凝换热特性,在管内冷凝换热试验台上进行冷凝试验,分析质量流量、冷凝温度、测试水雷诺数Re、管径和制冷剂物性对换热系数和压降的影响。研究表明:换热系数、压降均随着质量流量的增加而变大,随冷凝温度的升高而减小,换热系数随测试水雷诺数Re的增加而减小,而测试水雷诺数Re对压降的影响相对较小;尽管R410A的换热系数随管径的减小而增大,而管径对R134a换热系数的影响并不显著,R134a与R410A的压降均随管径的减小而增大;单位压降换热系数随质量流量的增加而减小; Cavallini et al.关联式可较好预测R410A与R134a在光管内换热系数,而Shah关联式只能用于预测R134a的换热系数。     

低频工况下电子膨胀阀的调节特性

基于一台R32冷水机组，通过实验研究了低频工况下换热器水侧出口温度、阀前过冷度对于电子膨胀阀调节特性和系统性能的影响，得到以下结论：低频率下吸气过热度对于膨胀阀开度的改变更加敏感，此实验中相同的过热度范围，35 Hz的膨胀阀调节范围为3%,比50 Hz下降9%,容易造成膨胀阀过调的现象，影响系统的稳定性；过冷度对于膨胀阀的敏感问题没有改善作用，而提高水侧出口温度可以扩大阀的调节范围，此实验中冷却水出口温度提高5℃,膨胀阀开度调节范围扩大2.8%;冷冻水出口水温提高4℃,膨胀阀开度调节范围提高2.6%,提高系统稳定性，但过度提高水侧出口温度会影响机组的性能，在实际的应用过程中需要结合实际情况调节水侧出口温度。     

Y型三维微肋管管外池沸腾传热特性

为了提高换热管的传热效率，选用1根光滑管和2根不同肋间距的Y型三维微肋管进行了R410A的管外池沸腾传热实验。研究发现，受气泡行为的影响，Y型三维微肋管的管外传热系数随热流密度升高而降低，传热强化效果削弱并逐渐趋于光滑管；提高饱和温度和肋间距可以增大管外传热系数，但在高热流密度下，饱和温度对管外传热系数的影响不大；与其他商用强化管相比，2根Y型三维微肋管的传热系数在热流密度在低于25 kW/m²时更具优势，但在热流密度高于45 kW/m²时强化倍率较低。为了预测Y型三维微肋管的管外表面传热系数，拟合了一个传热关联式，该关联式92.62%的计算值与实验值相对误差不超过30%。     

肋密度对齿状翅片管外冷凝换热和流动的影响

采用数值和实验相结合的方法研究了齿状翅片管周围的冷凝流动和传热特性。利用经过验证的计算模型，分析了齿状翅片管在周向和轴向上的膜流动特性和冷凝传热系数，提供了有关高性能管中冷凝过程的信息。结果表明，齿状翅片管的周向和轴向薄膜厚度随着肋密度的增加而增加。对齿状翅片管特殊的传热结构进行了研究，发现复杂的传热结构导致表面张力的变化，从而改变了液膜的分布。齿状翅片管的局部冷凝传热系数对液膜分布非常敏感。得到了与最大总传热系数相对应的最佳肋密度，表明齿状翅片管的强化传热机理是传热面积和液膜厚度的共同作用。     

蒸汽加热垂直矩形窄通道传热特性实验研究

以去离子水为工质，对1 400 mm×250 mm×2.75 mm的蒸汽加热垂直矩形窄通道展开沸腾传热特性实验研究。结果表明：质量流量变化对于平均传热系数的提升效果弱于入口温度的改变，窄通道内的传热机理以核态沸腾为主导因素；加热功率的提升对平均传热系数有促进作用，但是过大的干度会导致传热恶化，核态沸腾受到抑制，平均传热系数的增长受限；将实验数据与8个传热经验关系式对比，Kandlikar公式相较于其他公式的预测效果最好，并以Kandlikar公式为基础改进拟合了新的经验关系式，改进后的关系式与实验数据吻合良好，97.3%的数据预测误差在±40%以内。实验结果为板式换热器的评估和优化提供实验依据。     

超临界CO2在水平螺旋凹槽管中传热和压降特性的数值研究

采用RNG K-ε模型对超临界CO₂在水平螺旋凹槽管和光管管内的冷却换热特性进行了数值模拟，并对速度场、温度场及涡量进行了对比分析，证明了螺旋凹槽管比光管具有更好的换热性能。探究了在不同入口雷诺数、入口压力及有无浮升力条件下，螺旋凹槽管整体换热性能的变化。结果显示：螺旋凹槽管的换热系数随着入口雷诺数的增大而增大，而在不同入口压力下，换热系数与比热容的变化趋势一致；在不同入口压力和入口雷诺数条件下，螺旋凹槽管的换热系数都在拟临界温度附近达到最大值；有浮升力可以增强换热强度，且主要表现在拟临界温度附近，随着雷诺数增大，重力引起的浮升力效应更明显；压降随着入口压力和入口雷诺数的增大而增大，随温度单调降低，随着超临界CO₂温度的升高，低温状态下压降急剧降低，在拟临界温度后开始缓慢变化。     

低温余热有机朗肯循环发电系统工质选择

对有机朗肯循环系统工质的优化选择已逐渐从单一优化目标向多目标发展,但所选的优化目标及优化方法普遍存在主观性较强的问题.针对上述问题,从环保性、安全性等方面对工质进行初选,得到了R123、R245fa、R245ca和R601等9种工质,然后采用主成分分析法对工质的热效率、循环净功和不可逆损失等7个热力性能指标进行了分析计算,得到了两个较为客观的综合评价指标,并在不同蒸发温度下对工质的综合热力性能进行了分析.结果表明:R601做功能力较强,综合效率较高,是该循环系统较为理想的工质.