最新刊期
      2011年第32卷第4期
      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.001
        摘要：煤层气液化是对其回收利用的有效途径。由于需要进行甲烷提浓,低浓度煤层气的液化技术与常规天然气有较大差别。主要技术方案包括先液化再精馏提浓甲烷的液化-精馏方案,以及先吸附分离提浓甲烷再进行液化的吸附-液化方案。对于前者,主要介绍了适合于煤层气小型液化装置的液化流程、甲烷精馏提纯工艺、整体化液化-精馏方案等方面的研究进展。对于后者,主要介绍了甲烷/氮吸附分离、整体化吸附-液化方案等方面的研究进展。此外,还介绍了煤层气液化过程传热特性、超临界甲烷/氮冷却换热等研究情况。  
        关键词：热工学;煤层气;液化;流程;吸附;精馏;传热   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.009
        摘要：采用中性电解液,通过电化学加工技术及氟化处理方法制备出铝基体超疏水表面,接触角达160°,滚动角小于5°,并在其上进行了结冰和结霜研究。在不同实验条件下研究超疏水表面的形貌、霜高随时间的变化,并与相同条件下的普通铝表面、吸水性表面进行了对比。结果表明,该超疏水表面经过50多次结霜、除霜后,仍具有很好的超疏水性能,表现出良好的重复性和耐久性;与普通铝表面相比,铝基体超疏水表面具有明显的抗结冰结霜性能,霜晶先出现在四周边缘处并逐渐蔓延到中间,但抑霜能力随着冷表面温度的降低而减小;与吸水性表面相比,超疏水表面在抗结冰结霜的同时能有效抑制表面质量的增加。  
        关键词：热工学;超疏水表面;结冰结霜;电化学加工   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.014
        摘要：VRV多联机地源热泵是由VRV多联机和地源热泵两种技术组合而成的一种新的节能技术。这里以上海某办公楼的VRV多联机地源热泵系统为研究对象,与其他三种常规空调系统进行比较,对VRV多联机地源热泵系统的经济性进行分析。利用BIN法对该办公楼各空调方案的能耗进行计算,并结合上海市的公共事业费率,通过对比分析各方案的一次能耗、初投资、运行费用、费用年值,得到VRV多联机地源热泵系统的经济性。  
        关键词：热工学;VRV多联机地源热泵系统;能耗;运行费用;经济性   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.020
        摘要：为了建立无润滑油的实验台,采用液压隔膜泵为动力循环,以R410A和R22为工质在水平内螺纹铜管(φ5mm和φ9.52mm)中进行了沸腾换热实验研究,并对二者沸腾换热性能做了对比。分析讨论了制冷剂质量流速、管外水流量变化、强化管的管径对压降和换热系数影响。结果表明:换热系数随着流量的增大而增大,管径的大小对换热系数的影响较大,在相同的流量下,9.52mm管径的换热系数是5mm的1.32～7.22倍,5mm管径的压降是9.52mm管径的1.48～2.68倍。  
        关键词：工程热物理;R410A;内螺纹铜管;沸腾换热;性能;实验研究   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.025
        摘要：在不同的环境工况下对使用电子膨胀阀的热泵热水器系统动态性能进行了实验研究,测量了电子膨胀阀不同开度条件下热泵热水器的动态制热量、性能系数等参数,分析了电子膨胀阀开度对热泵热水器性能的影响。同时,对热泵热水器系统动态性能进行了数值模拟,并将模拟结果与实验结果进行了比较。结果表明:在电子膨胀阀某一开度下,系统性能系数存在一个最大值;对于电子膨胀阀不同开度,在加热初始阶段,电子膨胀阀开度较大时系统COP和制热量较高,而在加热后期则恰恰相反。通过在不同加热时段使用电子膨胀阀不同开度实验发现,系统性能得到显著提高,最大可提高7.6%。热泵系统性能数值模拟与实验结果的变化趋势一致,说明数学模型和计算方法是可行的。  
        关键词：热工学;热泵热水器;电子膨胀阀;动态性能;实验研究   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.030
        摘要：通过将太阳能热水系统和空调热泵系统结合,设计出太阳能复合能源空调系统。针对该新型系统中的热泵空调热水子系统进行研究,在标准工况下,分别对该系统的3种模式下的换热性能进行试验,数据分析结果表明该系统比传统系统更为高效的,其单独制冷模式下系统最高COP可达5.34,单独热水模式下的静态加热系统COP可达5.78,制冷兼热水模式下系统COP可达4.5。  
        关键词：热工学;复合能源;实验分析;太阳能;热泵;换热性能   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.034
        摘要：通过建立数学模型,对额定制冷量为9.4kW的冷藏库用风冷太阳能双级氨喷射制冷系统进行了变工况性能分析。该系统的制冷量随冷藏温度升高而增大,随环境温度升高而减小,随太阳辐照度增强而增大;COP的变化规律与制冷量类似,其差别是随太阳辐照度增强先迅速增大,但当太阳辐照度增大到一定程度后,COP的变化趋于平缓。在正常使用条件下(冷藏温度不低于4℃,环境温度不高于38℃,太阳辐照度不低于500W/m2),系统的制冷量为6.3～26kW,COP为0.042～0.087。该系统能较好地与亚热带典型城市南宁的果蔬盛产季节气候条件相匹配。  
        关键词：热工学;喷射式制冷性能;热力计算;太阳能;氨   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.039
        摘要：为了解决多功能热泵空调兼制热水工况时热泵的能量输出与热水负荷和空调负荷之间的平衡问题,就必须根据空调或热水的负荷的变化对热水换热量和空调换热量进行能量调节。首先,对现有的几种能量调节方式进行了分析,针对各自的优缺点,提出了一种新的变流量调节方式,并进行了理论可行性分析;然后进行试验研究,实验结果表明,增加热水换热器循环水流量能加大热水换热量、减少空调换热量;降低热水换热器循环水流量能减少热水换热量、加大空调换热量。因此,可采用以满足空调负荷为控制目标,通过变热水换热器循环水流量的方式对热水和空调的热量分配进行动态调节。  
        关键词：热工学;多功能热泵;空调兼制热水模式;负荷调节;变流量   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.043
        摘要：在空气源热泵热水器中,对R22、R417A和R134a进行了理论计算及实验分析。结果表明,R417A的制热量和COP更接近于R22,并且排气温度比R22低25℃左右,排气压力也比R22平均低0.17MPa;尽管R134a也具有较低的排气温度和排气压力,但其制热量远远小于R22,低温工况下,吸气压力过低,而且需更换压缩机润滑油,因此,R417A比R134a更适合在空气源热泵热水器中对R22进行直接灌注式替代。  
        关键词：热工学;空气源热泵热水器;R417A;R134a;R22;灌注式替代   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.048
        摘要：设计了几种辐射致冷装置,以空气作为制冷剂,利用聚酯(PET)薄膜作为辐射体材料,低密度聚乙烯膜(LDPE)作为盖板材料,进行夜间实验。在静态对比实验中,装置水平放置的实验结果表明,PET与环境的最大温差为9.9℃,装置内空气与环境的最大温差为7.2℃;装置倾斜放置?,在相同的夜晚条件下,倾斜45°角得到的致冷效果最佳,内部空气与环境的最大温差为7.6℃。在不同风速的连续抽气实验中,风速为0.6m/s～0.8m/s?,装置的出口空气与环境的温差最大,最大为5.2℃,且整夜温差相对较平稳。通过计算,装置的有效致冷功率为73.6W/m2。  
        关键词：热工学;辐射致冷;PET薄膜;致冷功率;温差   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.053
        摘要：对两种用于池沸腾换热的强化管在蒸发温度为5℃的工况下进行了水平管外传热性能的实验研究。两种管子为管内外双侧强化管,管外表面同属于TURBO-B类的强化换热管,但表面形状有区别。利用威尔逊图解法确定这两种管型的管内外换热系数的关联式,同?,根据实验测得的数据对这两种管型的换热性能进行比较。结合金相显微镜拍摄的外观形状,分析尺寸结构对强化换热管的换热性能的影响。结果得出:在相同工况下,准三角形形状的管内螺纹换热性能要比梯形好,且管内螺纹数越多,换热性能越好;在一定热流密度范围内,管外换热系数随着热流密度的增加而变大,这主要与管子外表面结构的凹穴半径、凹穴开口尺寸、次级表面通道的宽度和形状等因素有关,且翅顶表面刻画的浅槽有利于池沸腾换热。  
        关键词：工程热物理;高效强化换热管;池沸腾;威尔逊图解法;核化空穴   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.058
        摘要：蒸发式冷却器因其明显的高效、节能优势,在制冷及其他工业领域中得到了广泛的应用。由于蒸发式冷却器的换热过程涉及质扩散和气液两相流,其性能涉及的相关因素较多,所以针对一套完整的蒸发式冷却器进行性能测试,以分析这些因素对蒸发式冷却器能的影响。实验结果表明,降低管内冷却水流量,增加风量和喷淋水量均可提高蒸发式冷却器的冷却效率。对于结构参数及工艺参数一定的蒸发式冷却器,影响其性能最大的因素为风量,其次为环境湿球温度,再次为喷淋水量。  
        关键词：动力工程热物理;运行参数;冷却效率   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.063
        摘要：冷藏陈列柜是超市、卖场等场所经常使用的制冷保鲜设备,这里将冰蓄冷技术应用于冷藏陈列柜,以冷水作为循环介质,开发一种基于动态冰浆蓄冷的集中制冷冷藏陈列柜新型产品。集中制冷模式将制冷机组和陈列柜柜体分离,没有冷凝器放热;动态冰蓄冷可以充分利用低谷电力;采用冷水作为循环介质,蒸发器的温度处于0℃以上,杜绝了结霜和融霜问题,因此大幅度降低了冷藏陈列柜的能耗。新型冷藏陈列柜的柜内温度场分布实验结果表明:冰浆集中制冷冷藏陈列柜在一定的运行条件下完全可以达到现有冷藏陈列柜的保温效果,而且温度波动很小。  
        关键词：热工学;动态冰蓄冷;冷藏陈列柜;温度分布   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.067
        摘要：针对HCFC-22的新型替代制冷剂HFC-161/125/32,讨论影响其泄漏性质的主要因素,建立相应的泄漏模型,得到该工质等温气相泄漏和等压气相泄漏条件下各组元质量成分的改变。在此基础上,进一步分析成分变化引起的系统循环性能的改变,以及泄漏后再充注对系统性能的影响。由于等压气相泄漏后组元成分的变化小于等温气相泄漏,因此,对于泄漏后相关性能的分析只针对等温气相泄漏进行。结果表明HFC-161替代制冷剂实际最大可能泄漏率对制冷性能的影响不超过3%,泄漏多次补充后其性能变化不超过5%,在工程上可以忽略。  
        关键词：热工学;替代制冷剂;泄漏;HFC-161;HCFC-22   
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      • 2011, 32(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2011.04.072
        摘要：随着NH3/CO2复叠式制冷系统的推广应用,开发高效复叠换热器对于提高整个系统的性能至关重要。通过对一台NH3/CO2复叠式制冷系统进行实验研究,分析运行工况和传热管数量对复叠换热器的传热温差、热流密度和换热系数等性能参数的影响规律;获得了NH3/CO2复叠换热器在工程设计中的换热系数取值范围为1987～2378 W/(m2.K);通过实验得到了复叠换热器的改进方案,使其传热面积减少了60%,有效地降低了复叠换热器的制造成本。  
        关键词：工程热物理;NH3/CO2复叠式制冷;复叠换热器;传热系数;实验研究   
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