新型太阳能双喷射制冷系统的可用能效率分析

在特定工况下对新型的太阳能双喷射制冷系统进行了火用平衡分析,计算了火用效率、总火用损失及系统中各设备的火用损率和火用效率,探讨了发生器温度和蒸发温度对系统火用效率和火用损失的影响。结果表明,太阳能集热器的火用损最大,火用损率为91%,其次为气体喷射器,火用损率为5%。在其他条件一定时,系统存在一个最佳的发生器温度使系统的火用效率最高,总火用损失最小。当发生温度为75～120℃,蒸发温度为7～15℃,冷凝温度为35℃时,系统总能量效率为10%～18%,火用效率为0.3%～0.65%。     

太阳能喷射制冷系统临界冷凝特性实验研究

为了了解太阳能喷射制冷系统的系统性能随冷凝温度的变化规律,进而提出合理的系统运行控制策略,文中设计并搭建了太阳能喷射制冷实验研究平台,以HFC134a为制冷剂,对太阳能喷射制冷系统的临界冷凝特性进行了实验研究.研究表明:太阳能喷射制冷系统工作时,系统性能系数(COP)、制冷量和能效比(EER)等参数随着冷凝温度的升高呈...     

改进型太阳能喷射制冷系统变工况特性

太阳能喷射制冷系统具有变工况间歇性工作特点,为提高太阳能喷射制冷系统的使用时间,获得太阳能喷射制冷系统的最佳变工况工作特性,提出了改进太阳能蓄热水箱流程,并在建立太阳能喷射制冷系统热力学模型基础上,选择新型环保制冷剂R161为工质研究了太阳能喷射制冷系统变工况热力学特性。结果表明,与传统太阳能喷射制冷系统相比,所改进的太阳能蓄热水箱结构增加了太阳能喷射制冷系统工作时间和系统制冷效率,系统工作时间延长12.5%,系统提前2 h开始工作,系统的制冷效率提高8.5%。该研究结果可为改进型太阳能喷射制冷系统的工程设计提供理论参考。     

HFO1234yf太阳能喷射制冷系统在西安地区性能分析

为了了解新型制冷剂——HFO1234yf的太阳能喷射制冷系统的运行性能状况,建立了太阳能喷射制冷系统性能分析计算模型,结合西安地区的气象条件,重点研究了HFO1234yf喷射制冷系统的系统性能系数,典型日条件下的系统集热效率、综合性能系数的变化特点。研究表明HFO1234yf喷射制冷系统的系统性能系数随蒸发温度的升高而升高,在典型日气象条件下,HFO1234yf喷射制冷系统的集热效率呈现先上升后下降的趋势,性能系数COP以及系统综合性能系数COP0的逐时变化在不同典型日下的变化趋势接近。在典型日6月28日气象条件下,10∶00—16∶00时段内,集热面积为40 m2时的太阳能喷射制冷系统可以为西安地区面积为200 m2的住宅建筑提供43%左右的冷量。     

自然工质种类对喷射器性能的影响

依据索科洛夫提出的喷射器经验公式的计算方法,优化设计2种不同结构尺寸的喷射器,在此基础上搭建了用于测量喷射器性能的实验台,研究自然工质种类对喷射器性能的影响。当喷射器的背压为3.9 MPa、工作流体温度为90℃、引射流体温度为30℃、工作流体压力的变化范围为8.0—10.0 MPa,引射流体压力变化范围为2.4—3.0 MPa时,对系统中喷射器喷射系数随工质种类(分别采用N_2,CO_2,R290)的变化规律进行了实验研究。实验结果表明:3种工质的喷射系数随工作流体压力和引射流体压力的升高而升高,并且在实验范围内以N_2为工质的喷射器喷射系数最大。     

一种新型太阳能吸附式制冷系统的设计及性能模拟

为了解决传统的双床连续吸附制冷系统中因在制冷剂环路使用真空挡板阀而存在的制冷剂压降的问题,使吸附式制冷系统更适合于应用太阳能,提出了利用硅胶-水作为吸附工质对的新型太阳能制冷系统.系统热源由40 m²的热管式真空管集热器提供,制冷机为特殊设计的吸附制冷系统,在上海典型日照条件下该系统可以较为稳定地提供5～8 kW的制冷量,系统COP达0.2以上.通过对系统的动态模拟和理论分析,证实了以硅胶-水为工质对的吸附式系统更适合利用太阳能,研究结果为进一步实验和改进系统性能提供理论指导.     

太阳能吸附式空调固化复合吸附剂性能

测试了氯化钡-膨胀石墨固化复合吸附剂的吸附性能,并对采用该吸附剂的太阳能吸附式空调系统性能进行了分析。实验结果表明,固化复合技术有利于提高吸附剂的传热传质性能,实验中复合吸附剂循环吸附量可高达0.61 kg·kg^-1;同时,加热流体温度、冷却温度、蒸发温度以及反应约束压力对吸附剂性能都有着不同程度的影响。对于采用该复合吸附剂的太阳能空调系统,在加热温度80℃,冷却温度30℃,蒸发温度分别为5、10、15℃时,系统COP 和SCP均随蒸发温度的升高而增大,在15℃时可分别高达0.5和192 W·kg^-1。     

太阳能空调制冷技术最新研究进展

太阳能用于空调制冷,最大的优点是季节匹配性好,天气越热、越需要制冷的时候,系统制冷量越大。利用太阳能实现制冷效应有多种技术途径,其中将太阳辐射转变为热能,通过热能实现制冷的方式最具有应用前景,特点是能够实现太阳能供热、空调综合利用,全年综合转换效率高。本文针对几种常见的太阳能热能转换制冷空调方式,从太阳能集热转换、匹配制冷循环选择、最新研究进展等方面进行了分析介绍。     

低温节流制冷系统中混合工质的研究进展

低温节流制冷系统早期主要应用在红外探测、医疗冷冻等领域,近年来,随着节流制冷系统在低温应用上的广泛,更加高效的混合工质被用来在低压比下获得较低的温度、较大的制冷量。文章从混合工质在低温节流制冷系统中各工质组分的制冷特性,采用实验的方法优化混合工质的配比、利用模型算法优化工质配比,以及混合工质在低温节流制冷系统中的生产应用4个方面简述了近20年来低温节流制冷系统中混合工质的发展状况。最后结合最新技术进展对今后的发展趋势进行了展望。     

喷嘴距对喷射器及双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响研究

采用自行设计加工的变喷嘴距喷射器,在双蒸发压缩/喷射制冷实验平台上,研究了喷嘴距对喷射器和系统性能的影响规律,并与传统压缩制冷循环的性能进行对比。研究结果表明:喷射器存在一个最优喷嘴距能使引射系数(μ)、升压比(PLR)、系统性能系数(COP)和压缩比(CR)均达到最大值;在所研究的工况范围内,最优喷嘴距为?5 mm,与喷嘴距为+15 mm相比,μ最大可提高24.56%,PLR最大可提高7.34%,COP最大可提高11.5%,CR最大降低了3.47%;在不同冷却水进水温度和冷媒水进水温度下,双蒸发压缩/喷射制冷循环比传统压缩制冷循环性能更优,COP最大可分别提高33.97%和24.73%。研究结果可为双蒸发压缩/喷射制冷系统喷射器设计和系统运行参数优化提供参考。     

不同制冷剂喷射制冷性能计算分析

引入制冷剂的实际物性,建立了喷射器热力学模型;比较了沸点相近工质在喷射器内的压力和速度变化趋势及喷射系数,探讨了引起喷射器性能差异的主要物性因素;比较了几组具有相近沸点制冷剂的喷射制冷性能。结果表明:对沸点相近的工质来说,一般工作蒸气的比焓值越高,喷射系数越高;沸点相近的工质对中,R717的性能优于R290,R152a优于R134a,R141b优于R123,R142b优于R600a;在研究的所有制冷剂中,R717的制冷性能最好,R152a次之,两者的COP(性能系数)值差随发生温度的升高而增大。     

低GWP工质空调冷凝器性能模拟计算

建立了翅片管式冷凝器的稳态分布参数数学模型,考虑了冷凝器内部的实际流动状态,包括压降和流动型态,用Visual Basic计算机语言编写了翅片管式冷凝器模拟计算程序,并利用R22的计算结果与文献中的实验结果进行了对比验证,得到了较好的一致性。基于此模型模拟了低全球变暖潜能（global warming potential,GWP）工质R290、HFO1234yf和HFO1234ze在冷凝器内的流动换热特性,分析了改变迎面风速、制冷剂质量流量以及管内径尺寸时换热量和压降的变化情况,并与现在广泛使用的R410A进行了性能的对比分析。结果表明,稳定风速时R290换热量最大,HFO1234yf最小;相同情况下HFO1234yf和HFO1234ze最容易达到过冷状态;压降相同时,R410A的质量流量最大,R290的最小;换热量相同时,HFO1234yf的质量流量最大,R290的质量流量最小。为低GWP工质翅片管式冷凝器的优化设计和系统匹配以及制冷剂的替代提供理论基础。     

一种衣物空气低温烘干循环系统的设计及分析

基于机械热泵除湿原理,同时结合洗衣机衣物烘干温度的要求,设计出一种衣物空气低温烘干循环系统。借助EES软件对该系统建立系统模型,通过理论模拟分析研究其热力学性能,并对影响其热力性能的关键操作参量影响进行分析。研究结果表明,在保证冷凝量均为1.02 kg/h的情况下,该设计系统的单位能耗除湿速率（moisture extraction rate,MER）为0.5018 kW?h/kg,较常规电加热热风烘干系统降低了16.5%;COP为0.79,较常规烘干系统提高了16.5%。此外,相比较常规电加热热风烘干系统方案烘干温度90 ℃,该方案设计的滚筒操作温度仅为57.68 ℃,有效地拓展了可烘干衣物的范围。     

Modeling and performance analysis of a solar desalination unit with double-glass cover cooling

In this study modeling and performance analysis of a single-basin solar still with the entering brine flowing between a double-glass glazing were investigated. The base area of the solar still is 1 m². The function of this arrangement is to lower the glass temperature and thus increase the water-to-glass temperature difference. This results in improved performance represented by a faster rate of evaporation from the basin. The performance of the still is compared with that of a conventional single-glass cover solar still under identical weather conditions. The results show that the relative performance of the stills depends on the level of insulation used. For perfectly insulated stills the conventional solar still is superior while the double glass is superior when heat loss exceeds a certain value. The hourly and daily productivities of the stills and the temperatures of the water and the glass covers were also predicted under the meteorological conditions of Muscat, Oman.     

Research on the viscosity-increasing mechanism and performance analysis of modified polysaccharide natural polymer fracturing fluid gel

In this paper, a guar gum-based hydraulic fracturing fluid suitable for low permeability oil and gas reservoirs was prepared using alkylamine guar gum (J580) as a thickening agent. The viscosification mechanism and comprehensive properties were analyzed to provide theoretical support for improving the fracturing fluid utilization rate and oil and gas field development in Changqing Oilfield. In this experiment, the properties and microstructure of thickener J580 were analyzed by infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (¹H-NMR), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscope (TEM). The rheometer, dynamic filtration device, and acid erosion fracture conductive ability device were used to study the temperature and shear resistance performance, viscoelastic properties, dynamic filtration performance, and fracture conductive ability damage of the system. the gel breaking performance, formation water compatibility, and anti-swelling performance of the system were measured according to the standard. The results show that J580 is an amine modified product of guar gum, and its viscosity increasing mechanism is similar to that of guar gum. The breaking time of the system is 375 s, the residue content is 413 mg/L, and the surface tension is 26.49 mN/m. At 90°C, the viscosity of the solution can be maintained at 180 mPa · s, loss modulus G" dominates, the anti-swelling rate is 82.5%, the damage rate of the conductive ability is 22.40%, and the dynamic filtration coefficient is 1.3 × 10⁻⁵ m/s^1/2. The fracturing fluid system has good dynamic filtration performance, conductive ability, temperature and shear resistance, good structural strength, can easily break glue and return, and less residue content.     

新型耐低温水合物抑制剂的研制及性能评价

乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚物与醋酸钠、硝酸镁按质量比1∶5∶4混合,制得一种新型的水合物抑制剂,在温度-10℃、压力5 MPa条件下,研究了共聚物加量1%的抑制性能,并与PVPK90进行了比较。结果表明,该新型抑制剂可以有效地抑制天然气水合物聚集800 min以上;比PVPK90的抑制时间延长600 min。该剂适用压力0～25 MPa,温度-15～25℃。     

内回热器对低温有机朗肯循环热力性能的影响及工质选择

目前对有机朗肯循环(ORC)有无内回热器的对比研究主要集中在循环热力性能随初参数变化的对比,但很少考虑吸热量对两个系统热力性能的影响。本文以烟气余热为热源,构建无回热和带有内回热的ORC系统,选用10种干工质,通过热源参数变化引起工质吸热量的变化,分析工质分别在两种系统中的初温、净功量、热耗率及(火用)损的变化规律,得出了较优工质和各工质对内回热器的匹配性。结果表明:当热源温度为150℃、排烟温度在70~90℃间引起的工质吸热量变化时,在窄点温差为10℃下,带有内回热器的ORC系统更适用于吸热量较低的区间;当吸热量较高时,内回热器对系统热力性能提升的能力降低,甚至低于无回热的ORC系统;经综合比较,工质R236ea和R600a最优,工质R245fa和R600为较适合工质;以R123为工质的带有内回热器和无回热的ORC系统热力性能差异较小,热耗率最大差值仅为约600kJ/kg,净功量最大差值也仅为约2kW,因此,R123对内回热器的热匹配性相对较差。     

逆流式自然通风冷却塔防冻导风降噪设计

北方地区冬季逆流式自然通风冷却塔的防冻主要是采取在塔的斜支柱上挂挡风板,该法操作较为困难,并且不能有效地防止冬季结冰。开发了一种防冻导风降噪设计,不仅解决了逆流式自然通风冷却塔冬季防冻问题,还兼顾到导风和降低噪音的作用。