内燃机拖动地源热泵系统的实验研究

随着天然气能源的大力开发,燃气热泵的应用也相应得到关注,为了研究燃气热泵的性能,本文建立了实验装置,通过实验分析了内燃机拖动地热源热泵系统的性能,及其应用研究和经济性分析。燃气热泵系统一次能源利用率比燃气锅炉及燃气吸收式冷温水机组高,同时由于以土壤为热源,技术上保证了热泵系统使用不受地理环境气候的限制,可在冬季及夏季使用。由此又能够缓解电力供应矛盾,平衡供气负荷。对电力及天然气的生产成本降低及可靠性提高有很大帮助。燃气热泵系统有良好的变速性能,能很好的与实际负荷匹配,降低能耗进而得出燃气热泵系统的应用优势,为今后进一步开发研究提供参考。     

谐振电机耦合型双效斯特林燃气热泵系统研究

针对当前国家大力推行清洁能源技术和煤改气政策的供暖现状,本文探索了一种双效斯特林燃气热泵系统。全文基于热声学观点对系统进行了理论研究,并采用SAGE程序对其进行数值模拟和优化设计。计算表明,当加热、供热和冷端温度分别为923 K、333 K和273 K时,系统可获得的泵热量为7000 W,COPh为1.79,系统(火用)效率可达到45.67%;但谐振活塞位移对温度、压力以及谐振电机机械阻尼等参数变化具有敏感性,该特点将会严重制约系统的高效运行。为了降低系统的敏感性,本文采用谐振电机耦合斯特林发动机和斯特林热泵,通过对谐振电机电功输入和输出的调控来保持电机活塞工作状态的稳定。结果表明,谐振电机对于实现斯特林发动机和斯特林热泵的高效耦合以及降低系统敏感性具有可行性。     

结霜工况下R410A热泵空调器动态特性的数值模拟

将选用R410A工质的热泵室外换热器表面的结霜视为准稳态过程,建立了热泵系统的分布参数模型,用有限差分法对其在结霜工况下的动态特性进行了数值计算。换热器采用分相流模型,并考虑了室外换热器表面结霜引起风量下降及换热器管排布置的影响,毛细管模型中考虑了"闪点延迟"和"壅塞流"现象。计算结果表明,在霜开始形成阶段,室外换热器表面结霜有助于改善空气源热泵性能,而在结霜循环的后期,霜层厚度快速增长,热泵的制热量、性能系数等迅速下降。     

天然气驱动VM循环热泵的热力学分析

天然气驱动VM循环热泵采用天然气作为高品位驱动能源,无工质替代问题,对缓解夏季电力供应紧张和环境污染等问题具有重要的意义。本文建立了热力学模型,分析结果表明:对于理想循环,热泵性能系数随着高温热源和低温热源温度的升高而增大,随着中间温度热源温度的升高而减小,并且热源温度变化对性能系数的影响从大到小依次为低温热源、中间温度热源和高温热源;对于理论循环,在运行区间,随着转速的增加,制冷量增大,而性能系数降低,但制冷量和性能系数都随着平均压力的增加而增大。     

燃气机热泵的制冷性能

燃气机热泵(GEHP)是一种节能环保的空调装置。通过理论分析和实验测试研究了燃气机热泵部分负荷制冷性能。结果表明:燃气机热泵系统制冷量随着燃气机转速、蒸发器进水流量和蒸发器进水温度的提高而增加。制冷性能系数(COP)和一次能源利用率(PER)随着燃气机转速的增加而减少,随着蒸发器进水温度和进水流量的增加而增加。在考虑余热回收的情况下,燃气机热泵的一次能源利用率在1.29~1.67之间。     

燃气压缩式热泵空调系统的实验研究

对采用燃气机驱动的压缩式热泵空调系统进行安装、改造及运行实验,实验的内容主要包括发动机系统的运行特性、热泵系统、整体系统的性能特性。实验结果表明,燃气机热泵是一项高效节能技术,在实验条件下其平均一次能源利用率PER为1.42;而且部分负荷特性好,可以良好的实现变速调节。     

纯电动汽车超低温热泵型空调系统特性模拟研究

针对低温工况下电动汽车普通热泵空调系统压缩机排气温度高,系统制热性能衰减严重,甚至无法正常工作等问题,设计了一种混气型纯电动汽车热泵空调系统。基于热力学第一定律和各部件之间的耦合特性建立该系统的数学模型,用该模型对系统的主要性能参数进行模拟计算,与实验结果相比具有较好的吻合性。并对模拟结果进行研究分析,从分析结果可以看出:该系统能够有效的解决非混气型电动汽车热泵系统低温工况下排气温度过高和制热性能衰减等问题。     

空气/天然气λ对QHCCI燃烧过程影响的研究

本文采用天然气气口顺序喷射、柴油引燃方式实现了基于天然气的准均质压燃着火燃烧过程（ＱＨＣＣＩ），本文研 究了气口喷射天然气／空气过量空气系数（λ）ＱＨＣＣＩ对燃烧过程的影响，分析了各种排放产物及燃油经济性同过量空气 系数（λ）、停缸数和引燃柴油量的关系。通过燃烧优化，发动机ＮＯｘ、颗粒和ＮＭＨＣ排放均达到了欧Ⅱ排放指标。     

回热循环对航天器热泵系统性能影响研究

为研究R12回热循环对航天器单级蒸汽压缩式热泵系统性能的影响,搭建了热泵性能测定实验装置,从排气温度、耗功量、制冷量及制冷系数等方面分析了回热循环对热泵系统性能的影响。结果表明:在有、无回热循环两种工况下,实验测得的排气温度、耗功量、制冷量、制冷系数均随量热器温度的升高而增大;同一量热器温度下,回热循环在提高系统制冷量的同时会增加压缩机耗功,引起排气温度升高,但制冷量的增长幅度大于压缩机耗功的增长幅度。当量热器内温度为16℃、20℃、24℃、28℃时,回热循环带来的制冷系数增长率分别为50%、39.6%、32.7%、27.6%。因此R12回热循环对提高系统制冷系数是有效的。在此基础上,基于Aspen Plus软件建立了实验流程模型,采用NRTL-RK物性方法对有、无回热热泵循环进行模拟计算。模拟结果与实验结果两者间误差较小,说明软件模拟实际热泵流程的可靠性较高,今后可进一步利用Aspen Plus软件作热泵系统性能的深入研究。     

电动汽车热泵空调系统混气特性模拟实验研究

基于低温工况下的纯电动汽车热泵空调系统,为降低排气温度、提高换热性能,分别设计了中压、低压混气热泵空调系统,并建立相应系统数学模型,模拟计算系统的排气温度、换热量等主要性能参数,并与实验数据进行对比。研究表明:相对于中压混气热泵空调系统,低压混气热泵空调系统较稳定高效,更能满足电动汽车在低温环境下的需求。