垂直窄缝通道内环状流沸腾传热特性

本研究基于液膜和蒸汽的质量、动量和能量方程,建立了均匀热流垂直窄缝通道内环状流沸腾传热模型,通过相关文献估算环状流起始点处液膜厚度,利用有限差分法对环状流模型方程组进行数值求解,得到沿流道环状流区域的液膜厚度,并进一步预测了局部沸腾传热系数,结果表明:环状流区域的局部沸腾传热系数随质量流量和干度的增加而增加,与Kenning关联式对比,模型预测沸腾传热系数较关联式计算值偏低。将不同工况下的226组两相环状流实验数据与模型预测结果进行对比,平均绝对误差为18.2%。     

R22、R410A、R32制冷系统性能的比较与少量吸气带液循环的应用

总结了R22、R410A以及R32的大量文献并分别比较了三者的循环性能,其中针对在我国广泛推广的R32制冷剂所面临的排气温度过高的问题做了综述,并由此搭建了以R32做制冷剂的变频滚动转子式水冷机组实验台,利用AHRI标准空调工况设计试验,旨在降低压缩机排气温度的同时,亦到达系统高性能系数。研究结果表明:(1)相比于R410A制冷剂,在我国成本更低、系统循环性能更优的R32将作为R22的长期替代制冷剂来进行更加广泛而深入的研究。(2)AHRI标准空调工况下,R32的COP变化速率最佳,排气温度最高,且R410A与R22分别只占R32排气温度的36.3%与55%,但可通过不增加成本的湿压缩方法大幅降低R32的排气温度。(3)本文所建立的R32转子式制冷系统实验台可通过控制压缩机吸气口干度的方式来解决压缩机排气温度过高的问题,同时通过大量试验数据能够得出最佳吸气带液量以优化系统性能。     

水流量对热泵热水器性能影响的实验研究

针对空气源热泵热水器运行工况多变,制热效率不稳定的特点,设计了循环加热式热泵热水器实验装置,系统由制冷剂循环和水循环两部分构成,重点研究了水流量对系统性能的影响。实验结果表明:逐时能效比随水温的升高而下降,加热前期水流量越大能效比越低,加热后期刚好相反;水流量越小系统越容易吸气带液,吸气带液会使制热量降低,能效比下降速率增大,导致系统性能变差;吸气带液时,制冷剂流量减小,换热系数增大,与换热系数相比制冷剂流量对制热量的影响更大。该结果为系统实际运行和进一步研究提供参考。     

液氮喷雾流态化速冻机的稳定性研究

液氮喷雾流态化速冻机稳定性研究主要考察速冻机运行的稳定性和可靠性,内容包括网下风速变频调节稳定性试验、设备冷态运行可靠性以及冷风温度在计算机控温、温控仪二位控制控温和温控仪AI人工智能控制这3种不同控温方式进行比对试验。结果采用温控仪AI人工智能控制控温,控温效果最好,温度分布均匀,上下波动小,温度偏差约为±1.8K。     

玻璃化转变温度及其对干燥食品加工贮藏稳定性的影响

在玻璃化转变的相关基础理论上 ,综述了影响玻璃化转变温度的主要因素 ,指出了玻璃化转变温度作为建立在动力控制过程的非平衡态基础上的物理化学参数 ,与水分含量和水分活度两重要指标相结合 ,可以用来解释干燥食品加工贮藏中引起食品腐败变质的各种动力学过程     

矩形窄通道中气液混合物超声颗粒检测实验与分析

本文以去离子水为工质,将超声颗粒检测系统应用于两相流传热过程,利用超声衰减谱法对垂直矩形窄通道中流动沸腾气液两相流进行了测量,通过理论模型和反演算法分别得到质量流量2.22 kg/(m~2·s)、2.86 kg/(m~2·s)和3.49 kg/(m~2·s)下的超声衰减谱及矩形窄通道出口处的气泡尺寸分布和含气率(干度)。实验结果表明:一定质量流量下,随着加热功率的增大,同一超声频率下的超声衰减系数增大,D50值增大,尺寸分布变宽;同一工况下,随着质量流量的增大,D50值减小,尺寸分布高度增大,带宽减小;超声检测系统测量的干度较理论值偏大,干度较小时,偏差较小,比较适用;干度增大,偏差增大,需要适当调整模型。     

低频率下电子膨胀阀调节对制冷系统性能的影响

以R32变制冷剂流量制冷系统实验装置为研究对象,通过改变变频压缩机频率和电子膨胀阀开度,对低频率下电子膨胀阀调节对系统性能的影响进行了实验分析。研究结果表明:1)系统制冷量和质量流量在各频率下变化规律相同;2)当控制蒸发器出口过热度在2 K附近时,低频率范围(25~35 Hz)内存在一个最佳频率点,与其他各频率相比,其系统COP最高;3)低频率下压缩机在过热度0 K附近极少量的吸气带液就会对系统性能造成严重影响,这在实际运行中需要极力避免;4)低频率下(25~35 Hz)控制过热度从0 K变为10 K,电子膨胀阀调节区间为4%~9%,而高频率下(40~50 Hz)调节区间为15%~23%,提高冷冻水温度可以有效改善低频下电子膨胀阀的调节性能。以上结论可以推广到其他变制冷剂流量系统,如变频热泵空调和汽车空调等。     

初始水温对空气源热泵热水器系统性能的影响

本文针对空气源热泵热水器加热至较高水温时系统效率明显下降的问题,研究初始水温对系统性能的影响,通过实验改变初始水温,分析系统各参数随加热水温的变化规律,得到实际运行特性及制热性能恶化的原因。结果表明:相同初始水温,随着加热的进行,COP不断下降,加热前期下降趋势较为平缓,后期变大;不同初始水温,因系统开机时存在"预热"阶段,加热后期又受压缩机大量吸气带液的影响,故平均COP随初始水温的升高呈先减小后增大的趋势;少量吸气带液能有效降低排气温度,改善系统性能,大量吸气带液却增大系统功耗,加剧COP的下降趋势。此外,提出以排气温度下降后再次上升时的拐点作为压缩机开始大量吸气带液的参照点,从而提升系统性能。     

电子膨胀阀调节对空气源热泵热水器性能的影响

节流装置的调节对空气源热泵热水系统的性能有着重要影响,电子膨胀阀因其调节范围广而逐渐得到应用,因此需要对其深入研究。以空气源热泵热水器实验系统为研究对象,通过改变电子膨胀阀开度,研究不同调节方式对系统性能的影响。结果表明:1)相同膨胀阀开度下,系统制热量和系统COP随加热的进行均呈先上升后下降的趋势;不同膨胀阀开度下,在加热前期(20~30℃),膨胀阀开度越大,系统COP越大;在加热后期(45~55℃)结果相反;2)在加热过程中,各膨胀阀开度下系统COP趋势线相互交叉,由于压缩机少量吸气带液可以改善系统性能,因此交叉点与各阀开度下过热度达到0 K的点相近但并不重合;3)以水箱平均温度为控制对象调节电子膨胀阀的方法(优化1#)对系统COP的最大优化率为24.8%;以压缩机吸气过热度为控制对象调节电子膨胀阀的方法(优化2#)与优化1#系统COP相比,最大相差4.2%,且经过实验验证具有适用性。     

低温保护剂添加与去除过程对猪卵母细胞的渗透损伤

在卵母细胞低温保存过程中,低温保护剂的添加与去除是必不可少的步骤,但此过程会对细胞造成致命的渗透损伤和毒性损伤。为了研究保护剂添加和去除联合过程对猪MII期细胞的损伤程度,本文设计并制作了一个适合卵母细胞低温保护剂连续添加与去除的微流体装置,分别采用微流控线性法和传统的分步法加载和去除低温保护剂,分析了两种方法对卵母细胞的体积变化以及存活率与发育潜能的影响。结果表明:微流控线性法加载和去除低温保护剂时,卵母细胞的体积变化明显小于分步法;线性法处理后细胞的存活率、卵裂率、囊胚率分别为95.3%、64.4%、19.4%,都显著高于传统的分步法(79.4%、43.6%、9.7%)(P0.05)。因此,微流体装置用于卵母细胞低温保护剂添加与去除是有效的,能够显著减小细胞的渗透损伤,为卵母细胞低温保存技术提供了新思路。