线性压缩机变容量性能实验研究

通过对开发的线性压缩机进行变容量调节性能实验,进行不同容量百分比条件下的效率分析.结果显示,当通过减小活塞行程实现变容量调节时,电机效率受频率特性的影响较大,在频率比接近1.0时,电机效率最高.绝热效率与活塞的摩擦损耗和吸排气阀开关损耗有关,随着活塞行程的增加,摩擦损耗也增加,但吸排气阀的开关损耗基本不变,绝热效率随着行程的增加先增大后减小.同样的行程条件下,排气压力越高,气体压缩功越高,但机械损耗不变,因而绝热效率越高.     

R290直线压缩机变工况制冷性能

根据电子冷却等应用需求,开发了小型制冷装置用R290直线压缩机样机,并开展了变工况性能试验研究。结果表明,在蒸发温度为8.0、2.7和-3.4℃三种工况下,直线压缩机在上死点位置的制冷量分别为1633.4、1417.4和943.4 W,COP分别为6.67、4.24和2.63,对应的循环效率分别为67.5%、70.9%和69.3%。蒸发温度2.7℃的设计工况循环效率最高,该工况下,当制冷量在35%～100%调节时,多变指数系数变化范围为0.968～0.983。在压缩机变容量调节过程中,气体等效刚度、固有频率与等效阻尼呈非线性变化,在上死点附近均存在极值点。     

直线压缩机喷射补气特性分析

本文针对直线压缩机的喷射补气特性开展研究,基于直线压缩机电磁学模型、动力学模型和小孔进气模型,建立了喷射补气式直线压缩机及压缩腔仿真模型并进行了实验验证,研究了补气压力和参数调节对压缩机运行参数的影响。结果表明：喷射补气使吸气阀滞后开启和提前关闭,低压吸气量减小,排气量增大。在吸气压力为62.5 kPa、排气压力为765 kPa条件下,补气压力为200 kPa时,吸气量降低61%,排气量提升50%;补气压力为400 kPa时,低压无吸气,排气量相比于200 kPa补气时提升60%。给定供电参数条件下,喷射补气使自由活塞行程、偏移量与余隙容积增大,固有频率有一定的提高;定余隙容积运行时,随着补气压力的提升,气体力等效刚度和等效阻尼均增大。固定频率下,行程增大时吸气量随之增大,而补气流量达一定值后基本保持不变;频率调节时,压缩机在固有频率附近吸、补气量存在最大值,驱动频率较高时补气对吸气量的降低影响减弱。     

R290工质直线压缩机的性能实验研究

根据R290工质的商业冷柜的制冷需求,开发了直线压缩机样机,开展了国标工况下的制冷性能实验研究。实验结果显示,直线压缩机样机在供电电压145 V,频率70.2 Hz条件下,制冷量为604 W,制冷COP为1.42,部分负荷制冷COP会发生一定的衰减,负荷率越低衰减越大,40%制冷量时COP仅为1.02。降低供电频率导致其与固有频率的偏离增大时,制冷量和COP也出现了较大的衰减。功耗分析表明,为提高直线压缩机能效,需要从直线电机的性能系数和降低活塞与气缸配合间隙两方面同时进行优化。     

架空输电线路杆塔结构可靠监测平台设计

完全依赖底层网络对称性设置中继节点，容易导致监测平台网络时延较高，对此设计了架空输电线路杆塔结构可靠监测平台。平台有杆塔监测器和电源模块，运用有限元模型进行力学模拟，建立架空输电线路塔—线体系。根据杆塔结构可靠性影响因素，融合WSN与RFID技术，搭建杆塔结构监测网络。考虑网络不对称条件，结合杆塔结构监测数据的传输线路，设计以传输延时为基础的中继节点布置优化方法，运用蒙特卡罗法计算杆塔结构实际失效概率，反映杆塔结构可靠程度。平台应用结果表明，所提监测平台运行过程中，平均网络时延约为285 ms,很好地满足了杆塔结构可靠监测的实时性要求。     

动力学参数在直线压缩机故障诊断中的应用

给出了直线压缩机动力学参数测量方法,在此基础上开展了动磁式直线压缩机排气阀片破裂及谐振弹簧断裂2种故障情形实验研究,得到了相应故障情形下压缩机动力学参数的变化特征。通过实验结果可以看出,排气阀破裂导致泄漏瞬间压缩机行程突然增大,等效刚度及阻尼均大幅降低;谐振弹簧断裂使得活塞振动出现紊乱,计算得到的位移值存在较大波动,系统等效阻尼在故障运行时明显增大。通过实验研究表明动力学参数的在线测量,可以实现直线压缩机运行状态在线监测及其故障诊断。     

R290电动汽车热泵空调性能实验研究

本文搭建了带水环路的R290电动汽车热泵空调实验台,研究了不同工况下系统的制冷性能和制热性能。实验结果表明:35℃常规制冷工况时,压缩机转速从1 800r/min增加6 600r/min,系统制冷量从1 789W提升至4 027W,而系统COP从3.65下降至1.82;45℃高温制冷工况时,压缩机转速从2 700 r/ min增加到4 500 r/min, 系统制冷量从1 973 W提升至3 031 W,而系统COP从2.10下降至1. 88;在-20 ℃/20 ℃低温制热工况.压缩机转速6 000 r/min时,系统制热量为2 911 W ,对应的系统COP为1.80;在-25 ℃/20 ℃低温制热工况、压缩机转3600r/min时,对应的系统制热量为1 658 W、系统COP为2.16。同时发现采用水环路的系统形式,提高了系统的安全可靠性,但与常规循环系统相比,系统性能存在-定程度的衰减,制冷量衰减300~500 W。制热量衰减200~400 W。     

线性压缩机油泵的性能分析与实验研究

线性压缩机是由线性电机直接驱动活塞作往复运动的新型压缩机,由于线性压缩机的结构特殊,传统的润滑方式并不适用。针对线性压缩机设计出一种自由活塞式振动的油泵,介绍了其结构特征及工作原理,并用MATLAB模拟分析和实验研究了油泵参数和外界因素对质量流量的影响。     

基于余热回收的电动客车喷射补气热泵的制热性能

根据电动汽车热泵在低温下的制热需求并延长车辆行驶里程,开发了车外换热器支路和余热换热器支路并联的余热回收系统并进行了制热性能试验研究。试验结果显示,对于并联余热回收支路的喷射补气式热泵系统,补气支路压力和补气流量均随着余热量的增加而有明显的提升,而吸气主路流量受余热换热器出口过热度的影响。车外换热器支路和余热换热器支路的流量比也呈线性关系,流量比斜率与余热换热器出口相态有关。并联余热回收喷射补气热泵系统的制热性能随余热量的变化受压缩机吸气量和补气量这两个因素的共同影响。在7℃相对较高的环境工况下,余热量的增加有利于制热量的提升但COP没有优势;在-20℃较低的环境工况下,余热量的增加使得补气流量增长较大,但吸气流量衰减严重,对系统的制热性能提升不明显;在-10～0℃的环境工况下,制热量和COP都随余热量的增加而提升较大,-10℃时,1.8 kW余热量条件下的制热量比0.9 kW余热量条件下的制热量增加了11.6%,COP提升9.18%。