摘要>隧道地源热泵是目前解决地铁隧道热污染难题的有效技术之一。目前，该技术仍未形成系统的设计方法。毛细管换热器（CHE）因其抗腐蚀、易弯曲、换热性能好、节省空间等优点，被用作隧道地源热泵系统的前端换热器。本研究拟对隧道衬砌内CHE在间歇运行下的传热性能进行分析。首先基于示范工程建立了CHE流-热耦合传热模型，其次在TRNSYS平台中搭建了CHE仿真系统，最后对比分析了CHE在连续和间歇运行工况下的传热性能。结果表明，间歇运行能显著提高换热器的传热性能，并有助于缓解隧道围岩环境恶化的问题。研究可为隧道地源热泵技术的工程设计应用提供理论基础。
摘要>电卡效应制冷是一种新兴的绿色固态制冷技术，由于其具有成本低、COP高及可微型化等优点被认为是取代传统压缩机制冷的选择之一。现今阻碍电卡制冷器件应用的主要问题是电卡材料单片温变不足，在器件设计中采用回热式或串联式结构可将材料温变放大至工程应用量级。本文介绍了串联式电卡制冷器件中热开关装置的概念、性能指标及目前国内外相关研究成果并结合电卡效应原理分析了不同种类热开关在电卡制冷器件中的适配性。介绍了回热式和串联式电卡制冷原型器件的研究成果，基于串联式电卡制冷器件进行模拟计算分析热开关装置的性能对制冷器件性能的影响。作者认为，串联式结构理论上更适配于电卡制冷器件，利用电场驱动流体介质的热开关装置响应速度快、断开热阻大的特点可以帮助串联式电卡制冷器件突破现今技术瓶颈，从而发挥电卡制冷技术在各制冷系统领域的技术潜力。
摘要>为了研究短型线的汽车空调涡旋压缩机的补气特性,本文以一款排量为38 cm3/rev的电动汽车补气式涡旋压缩机为例,建立了三维非稳态数值计算模型,并通过试验数据验证了模型的准确性,误差在9.5%以内,通过模型分别研究了补气压力和补气温度对涡旋压缩机性能的影响。结果表明:在补气过热度不变的情况下,随着补气压力的升高,压缩机排气温度先减小后逐渐增加,制热量呈现增加的趋势,当转速为5000 r/min和6000 r/min时制热量最大增幅分别为20.5%和17.1%,制热COP先上升后下降,两种转速下有补气时制热COP的最大值较无补气时分别增加3.9%和2.3%,压缩机效率均为先增加后出现减小,压缩机的容积效率逐渐降低；在补气压力不变的情况下,随着补气温度的增加,压缩机的排气温度略有增加,压缩机耗功、制热量以及制热COP几乎保持不变；相较于补气温度,补气压力对于压缩机性能的影响更大。
摘要>碳氢工质在液化天然气用螺旋折流板管壳式换热器壳侧的两相流型决定了换热器的换热性能。本文通过可视化实验方法测试了丙烷和乙烷/丙烷混合物在螺旋折流板管壳式换热器壳侧的两相流型。测试结果表明：随着干度的增大，实验依次观测到了分层流、分层-雾状流和雾状流三种流型；随着丙烷的质流密度从20 kg/(m2·s)增加至40 kg/(m2·s)，分层流至分层-雾状流的转化干度从0.7减小为0.3，而分层-雾状流至雾状流的转化干度从接近1减小为0.7；当乙烷的比例从0%增加至50%时，分层流至分层-雾状流的转化干度从0.3~0.45增长至0.43~0.55，而分层-雾状流至雾状流的转化干度从0.69~0.85增长至0.83~接近1。已有的水-空气混合物的流型图无法适用于碳氢工质的流型预测，新建立的流型转化准则对于实验的分层流、分层-雾状流和雾状流的预测偏差约为6.5%、5.5%、4.2%。
摘要>离心式逆布雷顿循环（CRBC）是一种利用离心力势能-压力能转换的制冷循环，工质在旋转管内的离心和向心流动实现高效压缩和膨胀过程，为提升气体制冷循环的效率提供了潜在可能性。本文以二氧化碳为制冷工质，水为冷却介质，建立离心式逆布雷顿制冷系统的热力学模型，并进行?分析，以探究系统的?效率及?损分布情况，为系统的评估及改进提供理论依据。研究结果表明，在相同送风温度下，加热器进口温度存在优化可能，系统最大?损率出现在离心等温压缩、绝热压缩和向心绝热膨胀流动过程，分别约在20%左右，空气冷却过程和离心绝热压缩流动过程的?损率较小且与加热器进口温度呈相反变化趋势。离心式逆布雷顿循环的?效高达19.2%，远高于CO2逆布雷顿循环的8.1%、开式空气逆布雷顿循环的4.9%和闭式空气逆布雷顿循环的2.3%。
摘要>近年来，潜热储能热管理在热泵中的应用受到广泛关注。将相变蓄热技术与热泵结合可提升热泵性能以及对可再生能源的利用率，但仍需进一步降本增效。为此，综述了近年来压缩式热泵与相变材料耦合储热的研究进展，分类概述了不同应用场景下相变材料相关热物性的适用条件及其表征方法。概括了热泵储能系统性能的优化途径，包括相变材料选取原则与改良方法、储热器的优化设置思路和相关原理、系统的动态优化控制策略等。梯级相变蓄热型热泵在提升供给侧舒适性和提高可再生能源利用率等方面的突出表现，表明了梯级蓄热应用于热泵储能系统中的广阔前景，提出非共晶混合相变材料作为梯级蓄热的备选材料的观点。指出需要总结和开发出储能相变材料热物性可调控的新方法，使得相变材料的选取和改良技术与梯级蓄热装置的热力学理论优化研究相适应，进一步提升相变蓄热型热泵的供热脱碳能力。
摘要>车载蓄冷板是充冷式冷藏车的重要组成部分,缩短蓄冷板充冷时间对提高冷链物流的效率具有重要作用。本文提出了一种热管换热蓄冷板,模拟研究了蓄冷板充冷冻结过程,并通过实验研究进行了对比分析,验证了理论模型的可靠性。利用正交试验方法研究了热管管径、管间距、通道内载冷剂流速以及雷诺数对蓄冷板充冷性能的影响。结果表明,常规单层厚度为50mm左右蓄冷板,热管管径7mm、管间距39mm、通道内载冷剂流速1.2m/s、雷诺数3.89为最优参数。将最优参数下的导换热的蓄冷板的充冷性能与相关文献报道的结果相对比,蓄冷板的充冷时间大大缩短。
摘要>基于海藻酸钠水凝胶的微囊化技术可用于优化冷冻和复温程序,降低细胞和组织的冷冻损伤。本文首先观察了卵母细胞在不同浓度(0.5%、1%、1.5%、2%)海藻酸钠水凝胶中的形态,确定其封装的安全浓度；其次利用低温显微镜系统研究了不同浓度(0.5%、1%、1.5%、2%)海藻酸钠水凝胶的结晶温度及结晶行为,并对比卵母细胞在基础溶液、保护剂溶液中降/复温时形态和结晶情况；最后,对比溶剂置换型和物理混合型制备的海藻酸钠抗冻水凝胶包封卵母细胞的冻存效果。结果表明,卵母细胞在 0.5%和 1%浓度的海藻酸钠凝胶中整体形态与体积维持较好； 1%海藻酸钠组和12.5%DMSO+12.5%EG+0.5 M 海藻糖的保护剂溶液组中的卵母细胞在降温过程中都没有产生胞内冰；相比物理混合型,溶剂置换型组水凝胶中的卵母细胞在降温过程中无胞内冰产生,细胞复温后仍保持正常形态。
摘要>在由多个对置射流风口所构成的封闭人居环境内，对涡旋结构的认识对遏制病毒和污染物传播起到至关重要的作用。本文搭建了对置射流封闭人居空间的缩比模型， 使用PIV（Particle image velocimetry）系统对等温条件和冷却条件下的流场进行测量。在涡的视角下对流场的湍流特性进行研究，对比了不同的涡识别算法的识别效果。筛选出Liutex涡识别方法对一个摆动周期内的涡旋运动进行分析，发现逆时针和顺时针方向涡旋强度不同，最大强度分别为50和110 s-1，得出涡旋的运动、合并、湮灭会对流场结构产生影响，射流摆动的周期为3.67 s左右。由于涡对污染物具有锁定作用,本文通过涡心相对频率分布图表示污染物聚集的区域，分析得出尽管流场是非定常的，但涡的分布却相对稳定，其中CS4截面左侧涡心在同一点出现的次数高达21次。在冷却条件下污染物被锁定在更小的区域，这有助于遏制污染物的传播。
摘要>空气源热泵毛细管地板辐射供暖系统以制冷剂为热媒直接加热地板，具有系统简单、传热效果好的优点。本文搭建空气源热泵毛细管地板辐射供暖实验装置，在不同室外环境温度下对平行布置的毛细管地板辐射末端进行供暖实验研究。实验结果表明：室外温度越低，毛细管地板辐射末端温度稳定所需时间越长，当室外温度为-5 ℃时，稳定时间为120 min；同一根毛细管壁面上排气入口端与凝液出口端温差较大，可达到6.40 ℃，2cm厚水泥地板表面温差可达4.2 ℃；从毛细管壁至水泥地板表面竖向温差较小，不超过0.40 ℃，地板竖向传热效果良好；不同毛细管的同一位置处温差在0.80 ℃以内，温度均匀性良好；室外温度为-5 ℃时，机组稳定运行制热COP可达4.61，性能良好。
