过冷技术在蒸气压缩制冷系统中应用的研究现状

分析了在压缩蒸汽制冷循环中增加液体制冷剂的过冷度后,对循环制冷性能的影响;综述了机械式过冷、依靠自身冷量过冷、冰蓄冷式过冷和基于热电原理的过冷四种过冷方式的研究现状。通过对比发现,这些过冷方式一方面以牺牲一部分制冷量来获得过冷,另一方面则是增加了能量的消耗,对整个系统而言并不一定能达到节能的目的。然而对于基于热电原理的过冷技术而言,热电元件结构简单、运行稳定,在很小的温差下,具有很高的制冷效率;但是其热端散热不佳,是制约其制冷效率低的主要原因,文中提出采用热管为其散热,保证热电元件在高效率下运行,可以达到节能的目的。     

太阳能吸收-过冷压缩复合式制冷系统运行特性实验研究

太阳能吸收-过冷压缩式复合制冷系统是一种新型高效的制冷装置。目前相关研究主要涉及热力学模拟及热力经济设计准则,未在机组实际工作特性方面进行深入研究。因此本文主要通过实验研究复合装置运行特性。该系统能够有效利用60～70℃的低品太阳能,集热器的热效率达到0.69,吸收子系统的制冷量达到3.78 kW,COP约为0.52。与压缩子系统单独运行时相比,复合制冷装置制冷量约增加4.6 kW,COP提升了37.96%,可节约压缩机功耗1.16 kW。     

热管与蒸气压缩式复合机房空调系统实验研究

搭建了高效利用室外环境空气冷能的分离式热管与蒸气压缩式复合机房空调系统实验台,对系统在热管工况和蒸气压缩式工况的性能进行了实验研究。结果表明:复合空调系统在热管工况下换热量随换热温差、高差、风量的增大而增大;当换热温差进风温差从11.6℃增加到17.4℃,换热量增加了14.4%;风量由2937.4m3/h增加到4196.3m3/h,换热量增加了5.4%;高差由1.1m增大到2.0m,换热量增加了8.3%;该系统的最佳制冷剂充注量为5.4kg。该系统在蒸气压缩式制冷工况下也具有良好的运行效果,且可实现两种模式的灵活切换,表明该复合空调系统是一种的高效可靠机房空调系统。     

蒸气压缩式制冷装置仿真的基本理论和热点问题

针对蒸气压缩式制冷装置仿真的基本理论进行了总结。将稳态仿真方法归纳为四种 :连续替代 (SS)方法、牛顿 -辛普生 (NR)方法、顺序模块 (SM)方法以及联立方程解 (SES)方法。动态仿真研究在总量上还较少 ,从中难以归纳出普遍适用的方法。模型的数值健壮性、模型的通用性以及大型机组的仿真是目前的热点问题。     

TFE-TEGDME-He扩散-吸收式制冷系统实验研究

建立了一套以TFE(三氟乙醇)为制冷剂,TEGDME(二甲醚四甘醇)为吸收剂,He(氦气)为压力平衡剂的水冷式扩散-吸收制冷系统,并进行实验研究。结果表明,当热水温度达到112~135℃时,机组可正常制冷,平均制冷功率约0.32kW,最大达0.58kW;同时获取了各换热器的实际传热系数,为kW级扩散-吸收式制冷机组的设计提供理论基础。     

微型制冷系统性能试验研究

利用东元电机研制的微型压缩机和自发研制的螺旋管式蒸发器搭建了微型制冷系统性能测试试验台,进行了不同工况下微型制冷系统的性能测试.同时分析了环境温度,冷冻水温度、冷冻水质量流量对制冷系统性能的影响规律,得出了系统运行的最佳制冷剂充注量和最佳运行工况.     

制冷系统自适应模糊控制器的实验研究

以小型冷库智能控制试验台为被控对象,提出以压缩机频率和冷风机频率为输入参数,以库内空气温度和蒸发器出口过热度为输出参数的两输入两输出自适应模糊控制,以基本模糊控制规则和李雅普洛夫稳定性理论为基础设计自适应稳定模糊控制器,并将控制器应用于现有的冷库制冷系统中进行实验研究。结果表明,在变控制目标的控制过程中,控制器对库温和过热度的控制效果良好。在变负荷的控制过程中,控制器对库温的控制效果良好,但是过热度的控制效果并不好。     

三级复叠式制冷系统性能的实验研究

实验系统为三级复叠制冷循环,制冷系统制冷剂为R404A/R23/R14,最低温度可达到-110℃以下。实验时测量系统运行的温度、压力以及压缩机的压比、耗功等参数。结果表明:库温从-60℃降低到-110℃的过程中,三级复叠式制冷循环制冷量先升高后降低,在-80℃左右时达到最大值,并且在整个降温降温过程中,压缩机的耗功一直减小;由三台压缩机的吸、排气压力变化图以及压比变化图和排气温度变化图分析可知,系统有不匹配的地方,还需进一步改进。     

离心压缩系统喘振先兆的实验研究

本文对喘振前期的动态信号进行了测量和分析。在喘振非线性增长区域前发现了与后续喘振相关的小扰动区域。并从机理上讨论了这类小扰动出现的原因。采用小波变换等信号分析方法检测到这类小扰动的存在。设计了一种快速捕捉喘振前期小扰动幅频特征的数据处理方法。     

两级复叠蒸气压缩制冷系统研究进展

复叠制冷系统耦合两套制冷系统运行,解决大温差工况下单级蒸气压缩制冷系统能效比低、压缩机排气温度高等问题,在制冷系统和热泵系统中应用广泛.与多级压缩制冷系统相比,复叠制冷系统可灵活选用高、低温级制冷剂,提升系统运行效率.两套制冷系统的耦合,使得影响复叠系统性能因素增多,保持系统高效运行的控制方案更加复杂.概述了两级复叠蒸...     

主动式冷却系统微型化发展现状

常规的制冷系统在一些特殊场合下不能用作消除热害的理想解决方案.得益于微系统工艺和微尺度传热传质理论的不断完善,以蒸气压缩系统、吸收式系统和热电系统为代表的主动冷却系统在微型化和轻量化方面取得显著进展.文中基于国内外最新文献分别介绍了这三种主动冷却系统的优、缺点及发展现状,通过实例对比说明蒸气压缩系统具有较大发展潜力,就...     

冷源冷量对压缩/喷射制冷系统性能影响的实验研究

实验研究了喷射器的最优喷嘴距及在此条件下,冷凝器进水冷量对喷射器及双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响,同时对双蒸发压缩/喷射制冷系统与蒸汽压缩制冷系统进行了对比研究.结果表明:喷射器引射系数随冷凝器进水冷量的增大而减小,喷射器升压比随冷凝器进水冷量的增大而增大;双蒸发压缩/喷射制冷系统COPp随冷凝器进水冷量的增加先快...     

中间补气的双级压缩热泵系统性能的实验研究

以滚动活塞压缩机为例,搭建了带中间补气的单机双级压缩热泵系统,对中间补气参数对系统制热性能的影响进行实验研究。实验结果表明:中间补气与不补气相比,制热量增加5～8%,制热COP提高3～7%。能降低排气温度8～14℃,压缩机效率提高5～12%,高压级容积效率提高4～9%。为今后压缩机设计和热泵系统运行提供了实验数据和经验参考。     

Experimental and numerical investigation of heat transfer in a miniature heat sink utilizing silica nanofluid

In this paper, heat transfer characteristics of a miniature heat sink cooled by SiO₂–water nanofluids were investigated both experimentally and numerically. The heat sink was fabricated from aluminum and insulated by plexiglass cover plates. The heat sink consisted of an array of 4 mm diameter circular channels with a length of 40 mm. Tests were performed while inserting a 180 W/cm² heat flux to the bottom of heat sink and Reynolds numbers ranged from 400 to 2000. The three-dimensional heat transfer characteristics of the heat sink were analyzed numerically by solving conjugate heat transfer problem of thermally and hydrodynamically developing fluid flow. Experimental results showed that dispersing SiO₂ nanoparticles in water significantly increased the overall heat transfer coefficient while thermal resistance of heat sink was decreased up to 10%. Numerical results revealed that channel diameter, as well as heat sink height and number of channels in a heat sink have significant effects on the maximum temperature of heat sink. Finally, an artificial neural network (ANN) was used to simulate the heat sink performance based on these parameters. It was found that the results of ANN are in excellent agreement with the mathematical simulation and cover a wider range for evaluation of heat sink performance.     

150K自动复叠制冷系统的实验研究

文中建立了一套单级压缩、四级分凝的自动复叠制冷系统,通过测试,低温槽内5L液体载冷剂能够达到150K。对各级节流后的降温情况进行分析,并指出制冷剂配比不同时所造成的影响。     

单级自动复叠混合工质制冷循环的实验研究

由于压缩机压比的局限,制约着单一制冷剂的压缩回热循环发展,本系统采用单一压缩机和混合工质的自复叠制冷循环系统取得了较好的制冷效果。文中对单级自动复叠制冷系统进行了理论模拟,并设计和搭建了实验台进行分析。通过理论和实验数据的分析得出混合工质组合R600a/R23,并初步得到最优配比。     

制冷系统的广义预测控制方法研究

制冷系统的蒸发器过热度的控制对于制冷系统稳定、高效运行具有重要作用。文中通过实验辨识了基于过热度和蒸发温度的制冷系统多输入多输出模型,并采用广义模型预测控制方法,针对制冷系统的变负荷运行工况下进行了实验研究。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变过热度、变蒸发温度的控制要求,相比常规的单输入单输出PID控制,跟踪性能良好、动态控制精度高,可以适应制冷系统负荷大范围变动的控制需求。     

自复叠制冷系统内部参数的理论研究

以采用R23/R134 a二元混合工质为制冷剂的自复叠制冷系统为分析对象,借助数值模拟软件和焓-浓关系图,从理论上研究自复叠制冷系统冷凝温度(环境状态)、蒸发温度及循环运行浓度等内部参数的关系及对系统性能(COP)的影响。结果表明,在循环运行浓度不变条件下,蒸发温度变化对系统COP的影响要大于冷凝温度变化所产生的影响;而在冷凝温度和蒸发压力不变时,随着循环运行浓度的升高,冷凝压力升高,蒸发温度下降,单位制冷量基本不变,单位耗功量增幅明显,系统的COP下降。     

一种三级自动复叠制冷系统的试验研究

本文提出一种三级自动复叠的制冷系统,搭建了相应的研究装置,采用R134 a/R23/R14混合制冷剂,对试验装置和混合制冷剂组分的优化试验。并对降温过程中制冷系统中混合制冷剂合流特性进行了分析。     

一种四级自动复叠制冷循环的试验研究

提出了一种四级自动复叠制冷循环,搭建相应的试验装置,选取合理的混合工质及配比并成功制取了-140℃的低温。测量系统各级节流后的温度特性,并进行分析,指出混合工质配比对蒸发温度的影响。